Przyroda w osobistych koncepcjach dziecięcych – implikacje dla jej nauczania z wykorzystaniem rysunk by elizaryb

Eliza Rybska

Przyroda w osobistych koncepcjach dziecięcych – implikacje dla jej nauczania z wykorzystaniem rysunku

Eliza Rybska

Przyroda w osobistych koncepcjach dziecięcych – implikacje dla jej nauczania z wykorzystaniem rysunku

Łucji, Romualdowi i Piotrowi

Eliza Rybska

Przyroda w osobistych koncepcjach dziecięcych – implikacje dla jej nauczania z wykorzystaniem rysunku

Wydawnictwo Kontekst Poznań 2017

Eliza Rybska. Przyroda w osobistych koncepcjach dziecięcych – implikacje dla jej nauczania z wykorzystaniem rysunku. Poznań 2017. Wydział Biologii UAM. 350 ss., 12 rycin, 12 tabel, 36 tablic (prac), 19 fotografii, 32 wykresy, 3 aneksy. Streszczenie: W ostatnich latach zaobserwować można coraz intensywniejszy rozwój nauk kognitywnych, które odciskają swoje piętno na całej grupie innych gałęzi naukowych – w tym na pedagogice. Również w prezentowanej pracy wpływ kognitywistyki jest zauważalny. Uwagę swoją skupiłam jednak na dydaktyce, w szczególności dydaktyce przyrody. W ramach tej dyscypliny można rozważać zagadnienie obrazowania poznawczego (cognitive imagery), które w najprostszym ujęciu oznaczać będzie tworzenie obrazu (reprezentacji) użytecznego poznawczo, czy jakikolwiek sposób (również graficzny) pojęciowego odzwierciedlania rzeczywistości. Celem projektu było sprawdzenie możliwości konceptualizacji pojęć biologicznych z wykorzystaniem rysowania jako obrazowania poznawczego. Zadanie badawcze w mojej pracy polegało na sprawdzeniu, jak dzieci konceptualizują wybrane obiekty przyrodnicze. Wśród obiektów tych znalazły się owoce, kwiaty, ryby i chrząszcze. Z trzech zaproponowanych w pracy aspektów rysowania (schemat, rysunek i szkic) najbardziej twórczym i wspierającym proces uczenia się jest szkic. Niemniej w całej pracy podkreślana jest zależność wszystkich trzech aspektów od siebie nawzajem. Prezentowana praca stanowi jednocześnie próbę odpowiedzi na pytania – dlaczego warto rysować? jakie są aspekty rysowania? jak można zróżnicować rysowanie, by wspierało ono konceptualizację i uczenie się? Słowa kluczowe: Obrazowanie poznawcze, rysunek, nauczanie, edukacja przyrodnicza Recenzent: prof. nadzw. dr hab. Monika Wiśniewska-Kin (Uniwersytet Łódzki) Wydano z funduszy Wydziału Biologii UAM Projekt okładki: Eliza Rybska Zdjęcia: Zbigniew Celka, Szymon Konwerski, Józef Musiał, Wiesława Binek, Eliza Rybska

ISBN 978-83-65275-38-7

Wydawnictwo Kontekst www.wkn.com.pl kontekst2@o2.pl Printed in Poland

SPIS TREŚCI CZEŚĆ TEORETYCZNA Rozdział 1. Postrzeganie, obraz, język – perspektywa kognitywistyczna ............... 1.1. Wybrane kategorie obrazowania poznawczego ............................... 1.1.1. Obrazowanie poznawcze z perspektywy ewolucyjnej ......... 1.1.2. Narzędzia poznawcze w procesie oswajania świata ............ 1.1.3. Reprezentacje zewnętrzne i wewnętrzne ............................ 1.1.3.1. Reprezentacje wielorakie (multiple representation) i ich rola jako narzędzi w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych ....................................... 1.1.3.2. Reprezentacje generowane przez mózg ............... 1.1.4. „Widzenie poprzedzające słowa” ........................................ 1.1.5. Ucieleśnione doświadczenie ............................................... 1.1.6. Konceptualizacja ................................................................. 1.1.7. Związek obrazów z językiem .............................................. 1.2. „Wieszaki konceptualne” i „rusztowania” w procesie uczenia się ... 1.2.1. Czym jest uczenie się? ......................................................... 1.2.2. Pomiędzy poznaniem a nauczeniem .................................... 1.3. „Momenty intelektualne” w rozwoju poznawczym dziecka ............ Rozdział 2. Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem ....................................... 2.1. Wizualizacja .................................................................................... 2.2. Dwie teorie odnoszące się do wizualizacji w nauczaniu i uczeniu się ....................................................................................................

9 11 11 15 18 25 30 35 37 40 41 43 47 49 51 61 62 65

2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7.

Rysunek i rysowanie jako instrument wspierający uczenie ............. Kompetencje graficzne .................................................................... Walory rysunku w edukacji ............................................................. Trzy aspekty rysowania ................................................................... Opis zdolności rysunkowych dziecka w wieku 6-13 lat ..................

Rozdział 3. Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej .......................................... 3.1. O konstruktywnym dochodzeniu do wiedzy .................................... 3.2. Relacje między wiedzą naukową a potoczną ................................... 3.3. Od pojęcia do wiedzy ...................................................................... 3.4. Istota edukacji przyrodniczej ........................................................... 3.5. O konstruktywnym stwarzaniu środowiska uczenia się – znaczenie modelu czynnikowego ..................................................................... 3.5.1. Wiedza i doświadczenie osobiste ........................................ 3.5.2. Obecność vs nieobecność wiedzy osobistej w procesie uczenia się ........................................................................... 3.5.3. Działania uczniowskie w edukacji ...................................... 3.5.4. Kreatywność a edukacja ...................................................... 3.5.5. Emocje w uczeniu i nauczaniu przedmiotów przyrodniczych ................................................................................... 3.5.6. Kontekst i środowisko .........................................................

69 74 77 83 90 93 94 97 101 105 109 112 113 116 120 122 124

CZĘŚĆ METODOLOGICZNA Rozdział 4. Metodologia badań własnych .................................................................. 4.1. Paradygmatyczne założenia projektu badawczego .......................... 4.2. Przedmiot badań .............................................................................. 4.3. Cele pracy i pytania badawcze ........................................................ 4.4. Projekt badawczy ............................................................................ 4.5. Metody i narzędzia badawcze .......................................................... 4.6. Techniki badawcze .......................................................................... 4.6.1. Wytwory graficzne .............................................................. 4.6.2. Obserwacja uczestnicząca ................................................... 4.6.3. Kwestionariusz (narzędzie pomiarowe) ............................... 4.7. Plan badawczy ................................................................................ 4.7.1. Projektowanie zajęć – zasady ogólne .................................. 4.7.2. Szczegółowy opis projektu zajęć ......................................... 4.8. Analiza koncepcji dziecięcych ........................................................ 4.9. Analiza dokumentów/wytworów – analiza rysunków .....................

127 128 129 136 138 139 140 141 141 144 145 146 146 160 162

4.10. Aspekty etyczne prowadzonych badań ............................................ 4.11. Charakterystyka grupy badanej ....................................................... 4.12. Statystyczne metody analizy danych ............................................... 4.13. Użyteczność wyników .....................................................................

165 166 166 168

CZĘŚĆ EMPIRYCZNA Rozdział 5. Wyniki i ich analiza .................................................................................. 5.1. Analiza ujawnionej przed zajęciami wiedzy osobistej uczniów uczestniczących w badaniach .......................................................... 5.1.1. Analiza semantyczna podanych przez uczestników badań definicji obiektów przyrodniczych i ich roli ........................ 5.1.2. Kategoryzacja wiedzy osobistej uczniów ............................ 5.2. Analiza wytworów graficznych ....................................................... 5.2.1. Analiza treści wytworów graficznych ................................. 5.2.1.1. Schemat ............................................................... 5.2.1.2. Rysunek ............................................................... 5.2.1.3. Szkic .................................................................... 5.2.2. Wizualizacja a kreatywność ................................................ 5.3. Analiza koncepcji utrudniających wnioskowanie przyrodnicze ...... 5.3.1. Analiza semantyczna definicji ............................................. 5.3.2. Analiza cech utrudniających budowanie pojęć naukowych o wybranych obiektach na podstawie wytworów graficznych ..................................................................................... 5.4. Analiza czynników wybranych do „modelu” uczenia się ................ 5.4.1. Weryfikacja zaproponowanego czynnikowego modelu uczenia się i jego związków z trzema wymiarami rysowania ....................................................................................... 5.4.1.1. Schematy ............................................................. 5.4.1.2. Rysunki ................................................................ 5.4.1.3. Szkice ................................................................... Rozdział 6. Dyskusja ................................................................................................... 6.1. Konceptualizacja ............................................................................. 6.2. Projektowanie oddziaływań dydaktycznych z wykorzystaniem obrazowania poznawczego .................................................................. 6.3. Co nam daje rysowanie? .................................................................. 6.4. Twórcze rozwiązywanie problemów ............................................... 6.5. O roli emocji ....................................................................................

169 170 170 191 200 201 202 212 222 245 248 248 258 261 261 262 267 270 279 280 282 286 288 288

Rozdział 7. Rekomendacje dydaktyczne ................................................................... 293 7.1. Wartość rysowania w edukacji przyrodniczej .................................. 294 7.2. Rola nauczyciela i środowiska edukacyjnego tworzonego w szkole 296 Literatura ................................................................................................... Aneksy ....................................................................................................... Aneks 1 – Scenariusze zajęć ............................................................ Aneks 2 – Narzędzia badawcze ....................................................... Aneks 3 – Lista szkół uczestniczących w badaniach ......................

299 335 336 344 348

część teoretyczna

Słowa czy język, pisany czy mówiony, zdają się nie odgrywać żadnej roli w mechanizmie myślenia. Wydaje się, że jednostkami psychicznymi, którymi posługuje się myśl, są pewne znaki oraz bardziej lub mniej jasne obrazy, które mogą być na zawołanie „odtwarzane” i łączone. […] Elementy, o których mowa, są w moim przypadku wizualne i… mięśniowe. Konwencjonalne słowa i inne znaki wymagają żmudnych poszukiwań jedynie w drugim stadium, gdy wspomniana gra asocjacji jest już w pełni wykształcona i może być przywołana na życzenie. Albert Einstein; za António Damásio, 2013

Rozdział 1. Postrzeganie, obraz, język – perspektywa kognitywistyczna

Relacje między obrazem a słowem rozważane były od wieków, ale rangi przyporządkowywane tym modalnościom nie zawsze były i nadal nie są równoważne. Z jednej strony kultura słowa, z drugiej kultura obrazu czasem ścierały się, czasem wspierały, ale trudno jest wyznaczyć granice pomiędzy nimi. Czy może istnieć obraz bez żadnego przypisanego mu nawet bardzo ogólnego pojęcia czy kategorii pojęciowej? Czy można pozbawić słowa ich wizualnej formy? Ujmując relacje między słowem a obrazem, można śmiało stwierdzić, że są one wielowymiarowe, wzajemnie powiązane i – jak zauważają Alina Kwiatkowska i Jerzy Jarniewicz (2009) – czasem zaciera się granica pomiędzy tymi wymiarami i trudno powiedzieć, gdzie zlokalizowane jest owo „między”. Zwłaszcza gdy traktujemy obrazy nie tylko jako materialne wytwory na płótnie, ale i jako reprezentacje w umyśle, zaś słowa jako obrazy rzeczywistości. Wspólnym gruntem, na którym przedstawiciele wielu gałęzi nauki znajdują nie tylko odpowiedni aparat pojęciowy, ale także możliwości do prowadzenia dyskursów naukowych, jest kognitywistka. Kognitywizm jest z założenia interdyscyplinarny. W ramach tej dyscypliny można również rozważać zagadnienie obrazowania poznawczego (cognitive imagery), które w najprostszym ujęciu oznaczać będzie tworzenie obrazu (reprezentacji) użytecznego poznawczo, czy jakikolwiek sposób (również graficzny) pojęciowego odzwierciedlania rzeczywistości. W tworzeniu wszelkich obrazów rzeczywistości pośredniczy ludzki umysł, zatem proces obrazowania jest procesem subiektywnym. Uznanie takiej nie-obiektywnej natury procesu obrazowania wskazywać może na zaistnienie w samym procesie i jego analizie relatywizmu. Niwelowanie jego skutków można zaobserwować we wspólnych dla wszystkich ludzi mechanizmach poznawczych, jak np. pomijanie szczegółów, abstrahowanie lub zastosowanie zasady grupowania itp. (Tabakowska, 2009). Jaki jest zatem związek podmiotu i jego umysłu z przedmiotem obrazowanym? Od czego zależy proces obrazowania poznawczego? Na ile jest indywidualnym procesem? Czy postrzeganie jest determinowane obrazami czy słowami? Co ma wspólnego obrazowanie poznawcze z edukacją? Poszukując odpowiedzi na wyżej postawione pytania, podejmę próbę objaśnienia wybranych kategorii związanych z procesem obrazowania poznawczego.

1.1. Wybrane kategorie obrazowania poznawczego 1.1.1. Obrazowanie poznawcze z perspektywy ewolucyjnej When in search of something, how do we learn to look?

Obrazowanie poznawcze można postrzegać z perspektywy ewolucyjnej. Proces nadawania znaczeń związany jest z konstruowaniem wiedzy i zachodzi dzięki obrazowaniu informacji. Sama wiedza jako konstrukt ma, a przynajmniej może mieć, znaczenie przystosowawcze. Zwłaszcza ta, która jest istotna dla umysłu, czyli – przytaczając słowa Semira Zekiego (1999) – ta, która pozwala opisywać przedmioty dookoła, na podstawie której postrzegamy wzory, schematy i orientujemy się w świecie. Z rozważań tych wynika wydawałoby się oczywisty, ale nie zawsze uświadamiany przekaz że poznawanie świata, jego uczenie się, doświadczanie i przekazywanie informacji innym było i jest jednym z kluczowych procesów w ewolucji człowieka, gdyż wiedza o świecie, który nas otacza jest kluczowa dla przetrwania. Poznanie to odbywa się przez doświadczanie, używanie narzędzi, umysłu, ciała, środowiska, w którym przebywamy i przetwarzanie docierających informacji, analizowanie, scalanie ich, tworzenie reprezentacji, swoiste obrazowanie. Zatem ekspresja doświadczeń, emocji, informacji stanowi składową procesu przystosowywania się, a nawet skutecznego z punktu widzenia ewolucji przetrwania. Wiele wskazuje na to, że o sukcesie ewolucyjnym poszczególnych jednostek naszego gatunku decydowały przede wszystkim inteligencja i zwinne dłonie. Uwolnenie rąk było czynnikiem, który wpłynął w znacznym stopniu na ewoluowalność (evolvability1), czyli zdolność organizmu do generowania dziedzicznej fenotypowej zmienności (Kirschner i Gerhart, 1998). Uważa się, że swobodne manipulowanie dłońmi było także przyczyną rozwoju mózgu u naszych przodków. Jak udowodniono w badaniach nad 36 gatunkami małp, złożoność manipulacji jest skorelowana z wielkością mózgu i skutecznością testu poznawczego. Badacze zajmujący się tym zjawiskiem wskazują, że otrzymane dane wspierają ideę ewolucyjnej pętli sprzężenia zwrotnego między złożonością manipulacji a poznaniem w ludzkiej linii, która mogła być wzbogacona przez coraz bardziej złożone nawyki związane z z życiem naziemnym – w tym nawyki żywieniowe (Heldstab i in., 2016). Choć idea ta może być zaskakująca, 1 Termin evolvability utworzony był przez Richarda Dawkinsa w 2004 roku. Bywa, że pojęcie to jest szerzej rozumiane jako zdolność grupy organizmów tworzącej linię ewolucyjną do wydajnej odpowiedzi adaptacyjnej (Łomnicki i Korona, 2006).

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Hayden Lorimer i Kate Foster

to nie jest nowa. Już Anaksagoras z Kladzomen twierdził, że ludzie myślą, ponieważ mają ręce (Depraz, 2013). Frank R. Wilson (1998/2010) również postrzegał manipulatywną dłoń jako kluczowy aspekt w ewolucji naszego gatunku, pisząc: „jakakolwiek teoria ludzkiej inteligencji, która ignoruje wzajemną zależność funkcjonowania dłoni i mózgu, historyczne korzenie tego związku i wpływ tej historii na rozwój współczesnego człowieka, jest rażąco zwodnicza i jałowa”. Dłoni przypisuje się znaczącą rolę w powstaniu symbolicznego myślenia (Pallasmaa, 2015). Zarówno język, jak i zdolność posługiwania się narzędziami przy użyciu dłoni nie są dziedziczone, lecz wynikają z procesu obserwacji i uczenia się podmiotu w trakcie jego rozwoju osobniczego. Dzięki ruchom ręki czy powtarzaniu głosek, wyrazów, łączeniu ich w zbitki, uruchamiany jest proces tworzenia i utrwalania połączeń nerwowych, które w efekcie doprowadzają do enkulturacji, czyli dostosowania do konkretnego otoczenia poznawczego, do społeczności połączonej kulturowo. Wskazuje to jednocześnie na rolę środowiska w procesie budowania podmiotowości. Ponadto fakt uwolnienia dłoni dla celów maniupulatywnych umożliwił zwolnienie mózgu z konieczności koordynowania czynności kończyn górnych z dolnymi i powstała wówczas wolna nisza neuronowa w korze przedczołowej, która wykorzystana została na rozwój nowych predyspozycji, jakimi są zdolności matematyczne czy wyobraźnia (Menary, 2013). Wyobraźnia, jako proces manipulowania rzeczywistością w umyśle, połączona ze zdolnościami logicznego i strukturalnego przetwarzania reprezentacji symbolicznych (cyfr) czynią nas wyjątkowymi gatunkami, sprawiają, że potrafimy przewidzieć, wyobrazić sobie skutki pewnych działań, sytuacji. Nie oznacza to, że nie jesteśmy zaskakiwani przez środowisko czy innych osobników, ale liczba tych zaskoczeń dzięki nowym zdolnościom gatunku ludzkiego jest znacznie mniejsza. Wydaje się zatem, że właśnie dzięki wyobraźni i umiejętnościom matematycznym możemy projektować rzeczywistość i dostosowywać świat do siebie. W procesie ewolucji człowieka umysł miał przewagę nad siłą fizyczną, a wyobraźnia ma przewagę nad np. analizą. Nasza percepcja przede wszystkim przykuwa wyobrażenia do rzeczywistości. Peter Gärdenfors (2010) pisze nawet, że percepcja jest kontrolowaną halucynacją. Tworząc różne warianty rzeczywistości, percepcja pozwala na to, by teoria (nasze wyobrażenia) wyprzedziła zdarzenia, dane – a ta sytuacja jest zwieńczeniem ewolucji człowieka. Umysł jest centralną częścią ludzkiego systemu poznawczego. Jego funkcjonowanie umożliwia nie tylko prosty odbiór wrażenia, ale i jego percepcję, czyli identyfikację obiektów – a ta już wynika z indywidualnych reprezentacji umysłowych (Żegleń, 2010). Przetwarzanie informacji (wrażeń) zbieranych z receptorów jest procesem kosztownym energetycznie, bez względu na wartość tej informacji. Informacja napływająca może być sygnałem bądź szumem, może podnosić wartość przystosowawczą organizmu lub być bez znaczenia. Jak pisze Maciej Błaszak (2013):

Z umysłem kojarzony jest, jako jego immanentna składowa, mózg. Mimo że panuje obecnie przekonanie, że system pracy mózgu jest sieciowy, to jednak pewne obszary analizy bodźców docierających z różnych zmysłów są zdecydowanie większe niż pozostałe. Według Semira Zeki (1999) waga, jaka przypisywana jest informacjom pochodzącym ze zmysłu wzroku, pozwala nazwać nasz mózg mianem wzrokowego, a jego znaczenie jest takie, że widzimy po to, aby móc zdobywać wiedzę o świecie. Naukowiec ten stawia również hipotezę, że wiedza, która jest istotna dla umysłu, to ta, która pozwala opisywać przedmioty dookoła, czyli wiedza, na podstawie której postrzegamy wzory, schematy, która pozwala uchwycić niezmienne i stałe elementy ułatwiające orientowanie się w świecie. Takie informacje są użyteczne dla przetrwania. Z kolei Edward O. Wilson (2012) określa człowieka mianem zwierzęcia audiowizualnego. Ken Baynes (2014) zwraca uwagę na to, że ludzki system symboli wymaga użycia modeli – zarówno wizualnych, jak i akustycznych. Najlepszym przykładem takiego współgrania modeli obrazowo-dźwiękowych może być język, który jako system symboli najpierw używał jedynie kanału akustycznego, dopiero z czasem zyskał większą moc i został fizycznie ucieleśniony w wizualnym modelu – piśmie. Zatem w skład naszej niszy poznawczej wchodzi także język, jakiego używamy. Fakt wyewoluowania języka był, jak się obecnie uważa, jednym z najważniejszych etapów ewolucji człowieka. Językjest nie tylko wytworem ludzkim, tworem kultury, jest też jej narzędziem i jako taki podlega prawom ewolucji. Ludzka zdolność do myślenia, zdobywania i budowania wiedzy o otaczającym świecie oraz do bycia świadomym myślenia własnego i innych prawdopodobnie uczyniły nas wyjątkowymi w świecie zwierząt. Peter Gärdenfors (2010) próbując odpowiedzieć na pytanie, jak te ludzkie zdolności powstały w trakcie ewolucji, stwierdza, że: „w miarę rozwoju coraz bogatszego świata wewnętrznego uzyskiwaliśmy coraz więcej zdolności umysłowych”. Ów świat wewnętrzny tworzony jest dzięki pamięci semantycznej i epizodycznej. Już w 1985 roku Endel Tulving wyróżnił trzy główne rodzaje pamięci: • proceduralną – umożliwiającą zapamiętywanie związków między bodźcami a reakcjami organizmu; • semantyczną – pozwalającą wyobrazić sobie coś, co jest w danym momencie poza zasięgiem zmysłów (pamięć ta umożliwia też umysłom tworzenie modelu świata); • epizodyczną – umożliwiającą pamiętanie poszczególnych wydarzeń, ich sekwencji czy szczegółów z nią związanych.

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

nowa informacja napływająca ze środowiska destabilizuje równowagę poznawczą, którą organizm człowieka utrzymuje z własnym otoczeniem. Wszystko, co nasz umysł robi, służy minimalizacji zaskoczenia stanami świata, tak aby ten ostatni był maksymalnie przewidywalny.

Psycholog ten uważał, że owe trzy typy pamięci powstawały właśnie w takiej kolejności w procesach ewolucyjnych. U prymitywnych zwierząt system nerwowy pozwala na reakcje na bodźce dochodzące z otoczenia, pozostaje więc na poziomie pamięci proceduralnej. Jednakże u bardziej rozwiniętych zwierząt i u człowieka powstaje ów świat wewnętrzny – obejmujący dwa pozostałe typy pamięci – a taki świat jest już narzędziem myślenia. Pozwala on na dokonywanie tak złożonych operacji myślowych, jak wyobrażanie, planowanie i przewidywanie. Umiejętności te okazały się również kluczowe przy wykonywaniu narzędzi. Wyobrażenia i planowanie pozwalały także użyć narzędzi do tworzenia kolejnych narzędzi. Te zaś stały się immanentnym elementem środowiska rodzaju Homo i dały mu przewagę nad innymi gatunkami, zwiększając szanse na przetrwanie, umożliwiając np. polowanie (Mlodinow, 2016). Daniel Dennett (2015) posługując się metaforą, podpowiada, że mózg dzięki starszym systemom cielesnym w roli płyty rezonansowej może podejmować rozsądne decyzje (często lepsze decyzje podejmuje ręka niż mózg – działa też szybciej). Według teorii usytuowanej umysłowości mózg potrzebuje nie tylko ciała, ale i otaczającego świata, aby funkcjonować poprawnie. M. Błaszak (2013) podążając w podobnym nurcie, stwierdza, że ludzkie poznanie jest nie tylko usytuowane, ale i w dużej mierze zależne od bogatego środowiska. Jeśli wiedza może być zdefiniowana jako informacja posiadająca wartość, to powstaje pytanie, jak tę wartość do informacji wprowadzić. Usytuowanie według tego autora polega na tym, że „część naszego poznania dokonują za nas inni ludzie – ci, którzy wytworzyli naszą niszę poznawczą (czyli sumę wartościowych bodźców)”. Pełnią oni wówczas rolę mistrzów, którzy dostarczają w odpowiednich momentach wartości do informacji. W układach szkolnych niewątpliwie rolę taką pełni nauczyciel. Drugi sposób wprowadzenia wartości do informacji polega na odrzucaniu tych, które są zbędne. Jest to kosztowny proces, ale prowadzi do mistrzostwa i do poznania. Przyjmując perspektywę ewolucyjną, w rozwoju naszego gatunku ważną rolę odegrało nie tylko pojawienie się języka, ale także uwolnienie dłoni i pojawienie się zdolności manipulacyjnych. Oba zjawiska wpłynęły na ukształtowanie i zmiany zachodzące w mózgu. Te stopniowe zmiany doprowadziły do pojawienia się typowo ludzkich cech jak wyobraźnia czy zdolności matematyczne. Cechy te są związane z procesami obrazowania poznawczego i obie mogą przyczyniać się do oswajania świata, jego projektowania i zmieniania za pomocą coraz bardziej doskonałych narzędzi. Jednocześnie obrazowanie poznawcze swoim zakresem obejmuje między innymi percepcję i procesy postrzegania, a te uwarunkowane są indywidualnie i kulturowo. Pozwalają na wykształcenie i doskonalenie uczenia się, same będąc jednocześnie jego efektem.

1.1.2. Narzędzia poznawcze w procesie oswajania świata Natura moja nosi, widać, ślady Mego zajęcia, jak ręka farbiarza. — William Szekspir, Sonet CXI (przekład Jana Kasprowicza)

Natura stanowiła istotny element naszego środowiska a jej poznanie miało kluczową rolę w przetrwaniu. Człowiek jako jej element podlegający procesom ewolucji musiał oswajać swoje otoczenie, poznawać je, odkrywać zjawiska i uczyć siebie oraz innych o znaczeniach, jakie za sobą pociągają. Jednakże świat, który nas otacza, nie ma a priori założonej czy zdefiniowanej struktury, którą odkrywamy w akcie poznania. Poznanie jest nie tylko obarczone subiektywizmem podmiotu, jego osobistym doświadczeniem, środowiskiem, w którym żyje, kulturą, w której wzrastał. W pewnym wymiarze poznanie zależne też jest od narzędzi wykorzystywanych w akcie poznania.

Wykorzystanie narzędzi w celu internalizacji, tj. opanowania czynności poznawczych, David Kirsh (2010) nazywa bootstrapingiem, czyli czymś, co ułatwia własny rozwój, samodzielne wykonanie jakiegoś zadania. Autor ten podkreśla, że tworzenie zewnętrznych konstrukcji połączonych z myślą – czy to będzie rysunek, gest czy wypowiedziana struktura językowa – jest częścią interaktywnej strategii ułatwiającej myślenie, poruszającej procesy kognitywne. Strategia ta działa na zasadzie zapewniania swoistej podkonstrukcji lub materialnej (zewnętrznej, namacalnej) kotwicy (material anchor) (Hutchins, 2005) dla projekcji mentalnej. Kiedy w środowisku znajduje się coś o zaplanowanej, przemyślanej strukturze, jesteśmy skłonni przyporządkować temu więcej obrazów mentalnych lub przypisać temu bardziej złożone wnioski czy założenia, niż gdyby tej zewnętrznej struktury nie było, lub gdyby była ona zaplanowana niefunkcjonalnie. W tym wypadku funkcjonalnie zaprojektowana struktura zewnętrza służy jako rusztowanie dla mentalnych projekcji (Kirsh, 2011). Wykorzystanie narzędzi było możliwe dzięki zachodzącym w naszej

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Wykorzystanie narzędzi poznawczych najczęściej zmienia naturę wykonywanych czynności. W praktyce oznacza to zastąpienie jednej formy złożoności (najczęściej obliczeniowej) inną (na przykład związaną ze śledzeniem operacji przeprowadzanych na zewnętrznej reprezentacji, wychwytywaniem błędów, fizyczną obsługą urządzenia i jego konserwacją). (…) dla różnych osób struktura złożoności oraz kosztów będzie inna (…) dla większości z nas używanie reprezentacji zewnętrznych jest warte rozważenia lub stanowi jedyną opcję (Afletowicz, 2012, s. 227).

historii filogenetycznej zmianom. Jeśli celem bytu z punktu widzenia ewolucji jest przetrwanie i posiadanie potomstwa, to nasz gatunek dokonał tego poprzez zastosowanie „sprytnego”, zwinnego umysłu i różnorakich narzędzi w zmieniającym się środowisku, które nieustannie poznawał i którego się uczył. Można zatem stwierdzić, że edukacja jest również istotnym elementem procesu ewolucji, a uczenie się i nauczanie leżały i leżą u podstaw powstawania i rozwoju Homo sapiens sapiens. Oswajanie świata, poznawanie go, zmienianie relacji umysł – otoczenie leży u podstaw edukacji. Wydaje się, że współczesna szkoła przede wszystkim zajmuje się omawianiem wiedzy faktograficznej, przy jednoczesnym założeniu doprowadzania uczniów do pewnego poziomu eksperckiego. Oznacza to, że kładzie się w niej duży nacisk na kształcenie pracowników wiedzy (knowledge workers, Davenport, 2005), a więc założeniem jest, że jej adepci w przyszłości będą „żyli z myślenia”. Zawód prawnika, programisty, naukowca czy menadżera wymaga z reguły minimalnych kompetencji manualnych i wpisuje się w rzeczywistość gospodarczą, której podstawowym dobrem jest informacja (Shapiro i Varian, 2007). Również budowanie wiedzy w środowisku szkolnym w coraz mniejszym stopniu opiera się na używaniu prostych narzędzi, których reguły działania są dostępne bezpośredniemu oglądowi, a w coraz większym uzależnione jest od skomplikowanych urządzeń, których szczegóły funkcjonowania pozostają dla przeciętnego człowieka niezrozumiałe (jak komputer). Zanik przeżyć towarzyszących czynnościom manualnym może jednak mieć konsekwencje dla rozwoju poznawczego ucznia. Obserwacja dziecka, które podejmuje czynności manualne – buduje z klocków, rysuje swoich bohaterów lub rodzinę, przesadza kwiaty w szkolnym gabinecie, karmi rybki, dziecka grającego na instrumencie – pozwala dostrzec rozwijającą się u niego świadomość kontroli, świadomość poczucia samodzielności i sprawczości podejmowanych działań, wyjątkowości własnej osoby, a w konsekwencji rozwijającą się podmiotowość dziecka. Wszystkie te elementy są punktem wyjścia do rozwoju myślenia przyczynowo-skutkowego, poczucia odpowiedzialności i budowania podmiotowości człowieka podczas projektowania, szkicowania i konstruowania świata. Jeżeli naturalną dążnością człowieka jest poznanie, to istotnym komponentem owego poznania jest manualna obróbka materialnej rzeczywistości. W systemie edukacji formalnej dominują zajęcia w transmisyjnym układzie, z monologowym trybem pracy nauczyciela (Klus-Stańska, 2000a) i uczniami jako odbiorcami przekazywanych informacji. Brakuje układów ćwiczeniowych, warsztatowych, podczas których uczeń miałby możliwość nie tylko sprawdzenia informacji, ale i niejako „pobawienia się” w ramach omawianych treści. Ów brak czasu na działania praktyczne pozostawia trwałe efekty. Nie jest to li tylko osadzenie edukacji w innym paradygmacie (behawioralnym versus konstruktywnym), zadośćuczynienie (lub nie) zasadzie poglądowości

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Komenskiego (wyd. 1956) czy idei learning by doing. Jeśli działanie kształtuje mózg, kształtuje poznanie i myślenie, to brak działań praktycznych oznacza brak (a przynajmniej znaczne ograniczenie) możliwości przełożenia teorii na praktykę, oznacza możliwość przekazywania wiadomości, ale nie budowanie wiedzy, oznacza powierzchowność konstruktów w umysłach uczniów. Edukacja szkolna rozwija przede wszystkim wiedzę „że” (deklaratywną), kosztem wiedzy „jak” (proceduralnej). Ta pierwsza ma charakter uniwersalny – jej prawdziwość nie jest warunkowana sytuacją perceptora. Ta druga jest pochodną indywidualnego doświadczenia człowieka i nie może zostać przekazana w mowie lub piśmie bez przynajmniej częściowej utraty znaczenia. Obserwowany powszechnie proces zredukowania wiedzy szkolnej do wiedzy deklaratywnej – intersubiektywnie komunikowalnej i falsyfikowalnej – eliminuje w dużym stopniu kontekst poznania, czyli jego usytuowanie, ucieleśnienie i wewnętrzną celowość. Usytuowanie umysłu oznacza jego uzależnienie od inżynierii epistemicznej, czyli takiego organizowania przestrzeni, środowiska fizycznego, społecznego i instytucjonalnego, które wzmacnia zdolności przetwarzania informacji przez ludzki mózg (Sterelny, 2012). Ucieleśnienie umysłu to odejście od dominacji modalności wzrokowej na rzecz pluralizmu sensorycznego, ze szczególnym uwzględnieniem roli dotyku. Ręce są kluczowym fizycznym narzędziem umożliwiającym realizację zadań poznawczych odróżniających człowieka od reszty świata zwierząt. W pierwszej kolejności dłonie są czułymi organami percepcyjnymi, dostarczającymi informacji haptycznej (gładkie/ szorstkie), termicznej (ciepło/zimno) i innych. Te złożone procesy, jakie odbywają się dzięki dłoniom, pozwalają uznać je za swoiste narzędzie ewaluacji świata (Prinz, 2013). Operowanie dłońmi nie jest pasywnym odbiorem bodźców, co widać zwłaszcza podczas wykorzystania ich do działania w świecie. Manipulacja narzędziami umożliwiła modyfikację świata w kierunku wzmocnienia zdolności człowieka do dokonania wyborów – zwłaszcza takich, które mają przystosowawczy charakter. Jak stwierdza Frank Wilson (1999) ewolucja mózgu była najprawdopodobniej czasowo następcza względem ewolucji dłoni, doprowadzając do „udomowienia” neuronalnego substratu umysłu – przystosowania go do życia w świecie społecznym (Hood, 2014). Dłonie w świecie społecznym to przede wszystkim narzędzia epistemicznych działań (Kirsh i Maglio, 1994), takich jak liczenie na palcach, także narzędzia socjalizacji umożliwiające podejmowania działań naśladujących, wspierane aktywnością neuronów lustrzanych (Arbib, 2006). Obserwując innych w sytuacjach społecznych odczuwamy silny impuls robienia tego samego, czyli uczymy się przez imitację. Pocieszanie, powitanie, budowa zaufania czy ujawnianie agresji to materia społecznego świata, formowana za pomocą dłoni położonych na czyimś ramieniu, wyciągniętych w pokojowym geście lub zaciśniętych w pięść. Jeśli gestykulacja przybiera symboliczny charakter, dłonie stają się narzędziem niewerbalnej komunikacji oraz stereotypizacji, wskazując na kulturową płeć,

materialny status i wyznawany system wartości. Takie uczenie poprzez obserwację, naśladowanie innych, lepszych w wykonywaniu danej czynności, określane jest przez Ruth Paradise i Barbarę Rogoff (2009) jako panhuman – czyli odnoszące się do wszystkich ludzi, jest wpisane w kulturową tradycję ludzkości, niezależnie czy mówimy o kulturze Wschodu, Zachodu czy jakiejkolwiek innej. Człowiek jako istota społeczna, nie tylko żyje w społecznych układach, ale w nich dorasta, na ich podstawie kształtuje swoją podmiotowość, w społecznych układach uczy się. Z kolei wewnętrzna celowość podejmowanych działań, czyli wykonywanie swojej pracy „dla samego dobrego jej wykonania”, jest – zdaniem socjologa Richarda Sennetta (2010) – cechą odróżniającą nas od innych form życia. Z natury dążymy do tego, by nasza praca miała dla nas znaczenie, a więc by nie była tylko środkiem do pragmatycznego celu. Naszym powołaniem jest fachowość (craftsmanship), uosabiająca zaangażowanie i nieuznająca kompromisów. Fachowiec z pewnością ma charakter, rozumiany jako „etyczna wartość, jakiej podporządkowane są nasze pragnienia i relacje z innymi” (Sennett, 2006). Fachowiec nie próbuje pracować szybciej, gdyby miało to odbić się na jakości produktu, i nie próbuje korzystać z łatwej pomocy innych, gdyby to miało obniżyć rozumienie tego, co robi. Pracy nie ocenia na poziomie funkcjonalnym, lecz aksjologicznym, przekładając zobowiązania i lojalność nad koszty i korzyści (Błaszak, 2013). Operując dostępnymi narzędziami poznawczymi – aparatem pojęciowym, umysłem, dłońmi, językiem poznajemy świat, zmieniamy go, uczymy się. Poeta Kamand Kojouri powiedział: „życie jest pojęciem, takim jak „wszechświat”, który rozwija się, gdy tylko osiągniemy to, co uważamy za jego granicę”2. Narzędzia, których używamy stają się przedłużeniem naszego umysłu, zmieniając jednocześnie świat i nas samych oraz przesuwając granice poznania. Każde wprowadzenie narzędzia zmienia podmiot, ale do jego ucieleśnienia, internalizacji z podmiotem wymagana jest również rzemieślnicza warsztatowość, ćwiczenia dające poczucie satysfakcji. W tym wymiarze może być realizowane przysłowiowe: repetitio est mater studiorum, które pozwala na osiągnięcie fachowości mistrzowskiej. 1.1.3. Reprezentacje zewnętrzne i wewnętrzne Niech pan pamięta [...], że wszystko jest we wszystkim. Najdalsze gwiazdy wpływają na obwolutę kielicha kwiatowego. W rosie dzisiejszego poranka jest wczorajszy obłok. Wszystko splata wszechobecna zależność. Żadna rzecz nie może wyjść spod władzy innych. A tym bardziej rzecz myśląca, człowiek. 2 org. Life is a concept, like the universe, that expands as soon as we reach what we think is its edge.

Kamienie i twarze odbijają się w pańskim śnie. Zapachy kwiatów zakrzywiają drogę naszych myśli. Dlaczego więc nie modelować dowolnie tego, co kształtowane jest przypadkowo?

Pojęcie reprezentacji może być różnie rozumiane. Według NRC (National Research Council), za reprezentacje możemy uznać zarówno występujące w umysłach, jak i na zewnątrz podmiotu obrazujące elementy (obiekty) i ich relacje w reprezentowanym świecie. Oznacza to, że podstawą dla reprezentacji jest poznanie, które umożliwia nie tylko detekcję tych elementów (obiektów), ale i ustalenie relacji zachodzących między nimi w świecie. Można przyjąć, że dzięki myśleniu abstrakcyjnemu o takich obiektach, ich asocjacji ostatecznie powstaną koncepcje. Elementy kluczowe przy tworzeniu reprezentacji, jak właściwości i relacje obiektów, są nie tylko istotne w kreowaniu własnych reprezentacji, ale też, każdy uczeń ma nieco inny styl konstruowania reprezentacji i ich rozumienia zależny od nawyków i doświadczenia (zwłaszcza dotyczy to reprezentacji i myślenia przestrzennego) (Fiantika, 2017). Wynika stąd pewna dwoistość reprezentacji i relacji pomiędzy jej zewnętrznymi i wewnętrznymi formami. Ich obiektywny charakter – wynikający z mierzalnych, namacalnych cech obiektu przeplata się z subiektywnością podmiotu – tego, co on widzi i jak reprezentuje mentalnie obiekt3. W dydaktykach przedmiotowych reprezentacje możemy podzielić na wewnętrzne (mentalne – i tu przytoczona definicja jak najbardziej się zgadza) oraz zewnętrzne. Ten drugi typ reprezentacji ma swoiste formy przekazu, wykorzystuje różne kanały odbioru – wzrokowe, słuchowe czy kinestetyczne. Z założenia reprezentacja zewnętrzna służy przede wszystkim opisowi, wyjaśnieniu i komunikowaniu struktury, działania czy relacji między obiektami (Fiantika, 2017). W niektórych wypadkach utożsamiana jest z modelem, choć klasyfikacja ta niesie ze sobą pewne ograniczenia (np. za reprezentację zewnętrzną uznaję również wykonany przez ucznia rysunek obrazujący jego rozumienie jakiegoś zjawiska, a rysunek taki trudno uznać za model). Dwa 3 Dwoistość reprezentacji, a przede wszystkim relacji między tym, na co patrzymy a tym, co powstaje w głowie na przykładzie rysowania opisał John Berger (2005). Autor ten stwierdził, że rysować oznacza patrzeć, badać strukturę wyglądu. Rysunek drzewa, zatem nie przedstawia drzewa, jako obiektywnego bytu, ale drzewo, które było poddane oglądowi (tree-being-looked-at). Podczas, gdy obraz drzewa powstaje niemal natychmiastowo w umyśle rysującego, to ów ogląd drzewa jest nie tylko czasochłonny, ale i dotyczy postrzegania, odwoływania się do osobistych przeżyć. W ten sposób dokonywane jest doświadczanie drzewa i tworzenie reprezentacji wewnętrznej, a w efekcie powstaje rysunek – zewnętrzna reprezentacja.

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Stanisław Lem

główne elementy reprezentacji to właściwości i relacje między obiektami. Oba grają kluczową rolę w tworzeniu obu typów reprezentacji. Niemniej to, jakie reprezentacje mentalne a następnie zewnętrzne powstaną w wyniku postrzegania obiektów jest cechą indywidualną tworzącego je podmiotu. Podczas zajęć dydaktycznych coraz częściej korzysta się z różnorodnych reprezentacji zew nętrznych. Łukasz Afletowicz (2012) dostrzega korzyści z zastosowania zew nętrznych reprezentacji wynikające z nieprzewidzianych i niezamierzonych ich właściwości. Te zaś wynikają głównie z możliwości dokonywania zmian natury wykonywanych czynności. Reprezentacje takie: bodźcują użytkowników w taki sposób, że ci są w stanie wykryć błędy, czy opracować rozwiązania, które mogłyby umknąć ich uwadze, gdyby pracowali z innymi narzędziami lub w ogóle bez nich. Dlatego ludzie często wykorzystują kilka rodzajów reprezentacji przełączając się między nimi (tamże, s. 228).

Przykładowo nauczyciel w edukacji przyrodniczej nie tylko używa zdjęć, filmów, ale i żywych organizmów czy animacji. W świetle poglądu przedstawionego przez Ł. Afletowicza stosowanie różnorodnych reprezentacji jest wskazane. Rola narzędzi i reprezentacji zewnętrznych jest więc szczególnie istotna w procesie konstruowania wiedzy i stawania się ekspertem. W miarę nabywania biegłości, znaczenie narzędzi i reprezentacji zewnętrznych maleje, ekspert nie musi się nimi posługiwać, by poruszać się po danym zagadnieniu czy tworzyć skuteczne predykcje. Procesy poznawcze obejmują tworzenie i modyfikacje struktur poznawczych (reprezentacji umysłowych), a wiec i wiedzy, w systemie poznawczym (czyli w umyśle). Procesy te obejmują różnorodne czynności od percepcji (złożonej z recepcji sensorycznej i postrzegania) przez uwagę, pamięć, aż do bardziej złożonych procesów poznawczych jak myślenie, świadome używanie języka (formułowanie sądów, przewidywanie, wnioskowanie itd.). Reprezentacja jest z tego punktu widzenia porcją wiedzy, której tworzenie i modyfikowanie zachodzi dzięki procesom poznawczym. Zatem po pobudzeniu receptora zmysłowego zachodzi drugi etap percepcji. Postrzeganie jest procesem kategoryzacji percepcyjnej. W trakcie postrzegania ma miejsce interpretacja napływających z narządów zmysłów danych przy użyciu kategorii pojęciowych. Tomasz Maruszewski wyróżnia 4 fazy procesu postrzegania: rejestrację sensoryczną, fazę oceny emocjonalnej, fazę rozpoznania treści bodźca i fazę oceny znaczenia metaforycznego (Maruszewski, 2011). Jerome Bruner (1978) pisał, że człowiek rozpoznając bodźce poszukuje kategorii, do której je dopasowuje w oparciu o schematy pamięciowe. Z kolei według teorii schematów Frederica Bartletta to, co pamiętamy i rozumiemy, zależy od tego, co już wiemy – „wykorzystanie przeszłego doświadczenia w kontakcie z nowym jest podstawową cechą sposobu, w jaki umysł ludzki pracuje” (za: Cohen i in.,

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

1986). Po etapie postrzegania powstaje reprezentacja wewnętrzna, zaś sposób jej powstawania wskazuje na możliwość zaistnienia pewnych różnic w „wersjach” teoretycznie tego samego obiektu w umysłach odbiorców. W dalszych etapach obsługiwania reprezentacji dochodzi do jej używania. Główną funkcją kory mózgowej, która jest najlepiej odróżnialnym wskaźnikiem ludzkiego mózgu, jest „tworzenie reprezentacji zdarzeń świata zewnętrznego. Wewnętrzna reprezentacja obiektu jest tym, co nasz mózg używa zamiast realnego” (Gärdenfors, 2010). Jednakże te wewnętrzne reprezentacje są modelami uproszczonymi i zmodyfikowanymi, co sprawia niejednokrotnie trudności w pracy z modelami wewnętrznymi świata. Psychologiem, który zainteresowanym był ludzkim poznaniem, postrzeganiem, procesami uczenia się, tworzenia pojęć i tworzenia reprezentacji, był Jerome Bruner. Uważał on, że rozwój poznawczy dziecka polega na zmianach jakościowych, a w trakcie rozwoju wykształcają się systemy reprezentacji. Reprezentacja to według J. Brunera (1978) „system reguł, za pomocą których jednostka wyrabia sobie pojęcie stałości powtarzających się cech otoczenia w sposób umożliwiający operowanie nimi”. To subiektywnie zdobyta i wybiórczo konstruowana wiedza o obiektach, zjawiskach, fragmentach doświadczenia podmiotu. Tworzenie reprezentacji jest sposobem, w jaki jednostka radzi sobie z otoczeniem (niejako „oswaja je”) oraz z napływającymi informacjami. Bruner wyróżnił trzy systemy reprezentacji: (1) enaktywne – oparte na działaniu, (2) ikoniczne – oparte na wyobrażeniu oraz (3) symboliczne – tworzone za pomocą słów i symboli (Bruner, 1978). W ujęciu Brunerowskim rozwój poznawczy ma polegać na opanowywaniu wszystkich trzech systemów reprezentacji połączonym ze wzajemnymi interakcjami poszczególnych form. Owe oddziaływania pomiędzy formami reprezentacji są o tyle istotne, że razem umożliwiają jednostce konstruowanie obrazu doświadczanego świata (Filipiak, 2011). W tworzeniu reprezentacji enaktywnych kluczowe znaczenie ma manipulowanie, działanie i ruch. Reprezentacje te są organiczne, namacalne. Pozwalają one na definiowanie przedmiotów w odniesieniu do czynności z nimi związanych. W reprezentacjach ikonicznych następuje organizacja percepcji i tworzenie wyobrażeń, wewnętrznych obrazów. Świat może tu być percypowany z dystansu, zaś podmiot organizuje postrzeżenia i nadaje im strukturę. W reprezentacjach symbolicznych dochodzi do werbalizacji znaczeń, podmiot komunikuje swoje doświadczenia sobie i innym za pomocą słów i symboli. Mowa i myślenie pozwalają tu porządkować, organizować, wartościować doświadczenia, podejmować decyzje (Filipiak, 2011). Joanna Głodkowska (2012) uważa, że reprezentacja umysłowa to „każdy obiekt umysłu (wyobrażenia, myśli, idee, pojęcia, itp.), który pośredniczy pomiędzy percepcją człowieka a jego zachowaniem” i dalej „jest modelem różnych sytuacji, odzwierciedla nie tylko obiekty, ale także relacje między nimi, daje pełny obraz kontekstów” (tamże, s. 23). Zatem aktywność człowieka jest uzależniona nie tylko od bodźców

zewnętrznych, ale i od reprezentacji umysłowych (czyli elementów będących światem wewnętrznym podmiotu). Reprezentacje umysłowe mają pełnić dwie podstawowe funkcje – analityczne (językowe) oraz obrazowe (ikoniczne). Funkcja analityczna polega na zastępowaniu obiektów zewnętrznych i proces ten jest konieczny, aby móc dokonywać operacji umysłowych, modyfikować znaczenie, układać, porządkować czy nadawać struktury reprezentacjom lub pojęciom. Funkcja ikoniczna umożliwia odzwierciedlanie zewnętrznej struktury otoczenia, zjawisk, jest modelem różnych sytuacji – z założenia bardziej złożonym, gdyż odzwierciedla nie tylko obiekty, ale i relacje zachodzące między nimi. Owe funkcje mogą być powiązane z dwoistością kanałów, którymi ludzki system przetwarzania informacji działa – kanałem wizualnym (obrazowym) lub słuchowym (werbalnym) (Mayer, 2002). Każdy kanał posiada ograniczoną zdolność do przetwarzania informacji, zaś aktywne uczenie pociąga za sobą przeprowadzenie skoordynowanych zestawów poznawczych procesów podczas uczenia się (tj. założenie aktywnego przetwarzania – active processing assumption). Jednakże mimo że ludzie uczą się lepiej, gdy informacje są prezentowane słownie i graficznie, a nie tylko słownie to proste dodanie obrazów nie jest skuteczną metodą nauczania. Ponieważ ludzie posiadają dwa kanały odbioru informacji, posiadają również takie kanały do jej przetwarzania. Kiedy uczniowi prezentowane są informacje w postaci wizualnej – również wizualny jest kanał jej przetwarzania i vice versa. Prezentowanie informacji w jednym kanale nie oznacza, że uczący się nie może jej przekonwertować na osiągalną w innym kanale. Wręcz powinien posiadać umiejętność zamiany obrazu na słowny opis i opisu na obrazową reprezentację. W efekcie założyć można również, że ludzie aktywnie angażują się w przetwarzaniu poznawczym w celu skonstruowania spójnej reprezentacji umysłowej swoich doświadczeń. Aktywne zaangażowanie dotyczy m. in. organizacji napływających informacji czy integrowania napływających z istniejącymi reprezentacjami mentalnymi. Takie zaangażowanie pozwala nie tylko na nadawanie znaczeń napływającym informacjom, ale przede wszystkim jego efektem jest konstrukcja spójnej reprezentacji mentalnej. W tak ujętym aktywnym uczeniu się proces ten przypomina budowanie modelu mentalnego. Richard E. Mayer (2002) zwraca uwagę na to, że aby zaprojektować skuteczną prezentację multimedialną, muszą być spełnione dwa ważne warunki: 1) prezentowany materiał powinien mieć spójną strukturę; 2) informacje powinny zawierać wskazówki, jak uczący się powinien budować model mentalny (jakie są relacje pomiędzy informacjami). Badacz ten wyróżnił również pięć ważnych procesów, jakie zachodzą podczas aktywnego uczenia się. Wyróżnił on: selekcjonowanie ważnych obrazów, selekcjonowanie ważnych słów, organizowanie grafik w model obra-

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

zowy (pictorial model), organizowanie słów w model słowny (verbal model) oraz integrowanie obrazowych i słownych reprezentacji ze sobą i z istniejącą w umyśle uczącego się wiedzą osobistą. Tak przetworzone informacje podane dwoma kanałami mają szansę dostać się do pamięci długotrwałej i stać się trwałym modelem mentalnym omawianego zjawiska. Z kolei Wolfgang Schnotz i Maria Bannert (2003) uważają, że tworzenie mentalnej reprezentacji oznacza nie tylko selekcję i organizowanie informacji, ale także analizowanie struktur symboli, odwzorowanie struktur analogowych jak również budowę modelu i inspekcję modelu. Zwracają oni również uwagę na to, że opisy są bardziej wydajne w reprezentacji różnego rodzaju przedmiotów, wizerunki lepiej sprawdzają się w zadaniach wymagających wnioskowania. Swoją uwagę skierowali na dwa typy reprezentacji – wizerunkową (depictive) jako ikoniczną oraz opisową (werbalną, descriptive) jako symboliczną. Chociaż opisowe reprezentacje pozwalają nam wydobyć informację dotyczącą relacji, to nie zawierają one symboli charakterystycznych dla tych relacji. Rozróżnienie między reprezentacjami czy między modalnościami werbalnymi i wizualnymi stosuje się również do wewnętrznych reprezentacji. Z jednej strony werbalne reprezentacje treści wykonane podczas obróbki tekstu pisanego lub mówionego są wewnętrznymi opisami, ponieważ opisują one reprezentowane obiekty za pomocą symboli. Z drugiej strony obrazy graficzne i wizualne modele umysłowe są również odzwierciedleniem wizerunków wewnętrznych, ponieważ są nieodłącznymi cechami strukturalnymi tychże. W. Schnotz i M. Bannert (2003) zaproponowali alternatywny (względem modelu Mayera, 2002) model wykorzystywania zewnętrznych reprezentacji w postaci tekstów i obrazów. Opisowa droga tworzenia reprezentacji umysłowych na postawie słów składa się z (zewnętrznego) tekstu, który w drodze analizy semantycznej symboli doprowadza do powstania wewnętrznej zdaniowej reprezentacji semantycznej. Obrazowa droga tworzenia reprezentacji umysłowych prowadzi przez percepcję do wizualnych obrazów, a te w procesie selekcji tematycznej doprowadzają do powstania wizualnych modeli mentalnych. Procesy konstruowania umysłowych reprezentacji są zależne od interakcji zachodzących oddolnie (bottom-up) i odgórnie (top-down) aktywacji schematów poznawczych, które mają zarówno funkcje selekcji, jak i organizacji przestrzennej. Informacje istotne dla realizacji zadania są wybierane przez aktywację top-down (w myśl zasady oddzielania wartościowych informacji od szumu), a wybrane informacje podlegają następnie koncepcyjnej organizacji, dając w efekcie spójną reprezentację werbalną. Podobne procesy mają zachodzić przy przetwarzaniu informacji prezentowanych wizualnym kanałem, z tą różnicą, że mentalne wizualne reprezentacje powstają wcześniej. W przetwarzaniu percepcyjnym istotne z punktu widzenia realizacji zadania informacje wzrokowe są wybierane (top-down) i powstaje mentalna reprezentacja wizualna. Percepcyjne przetwarzanie obejmuje identyfikację i dyskryminację obiektów oglądanych, jak

również organizację wizualną tych podmiotów zgodnie z prawem Gestalt. Co oznacza, że aby zrozumieć obraz, a nie tylko go postrzegać, musi on podlegać analizie semantycznej. Nieco niekonwencjonalną formą reprezentacji wewnętrznych są wyobrażenia. Wyobrażenia stanowią reprezentacje oderwane od zmysłów, a dokładnie od informacji z nich napływających. Mogą one być zależne od desygnatu – nawet jeśli ten obiekt nie jest obserwowany w danym momencie w świecie zewnętrznym. Mówimy wówczas o mapach mentalnych. Drugim rodzajem reprezentacji oderwanych są te niezależne od desygnatów i tu przykładem mogą być fantazje czy marzenia o obiektach nieistniejących lub zdarzeniach, które nie miały miejsca. Jedne i drugie jako typy reprezentacji oderwanych są niezbędne do planowania, gdyż jego składnikiem jest wyobraźnia. Sam rozwój myślenia można opisać jako coraz większe uniezależnianie się reprezentacji (Gärdenforst, 2010). Wyobraźnia zdaniem Johna Dewaya (1975) oznacza „jakość, która ożywia i przenika wszelkie procesy tak wykonawstwa jak i obserwacji. Jest ona sposobem widzenia i odczuwania rzeczy, w miarę jak układają się w skomplikowaną spójną całość”. Uważał on również, że doświadczenie estetyczne jest „przesycone wyobraźnią”. Liczne badania, artykuły przeglądowe czy metaanalizy wykazały, że wyobraźnia (którą można zdefiniować jako „praktyka mentalna” – mental practice lub „mentalna symulacja” – mental simulation) wzmacnia nie tylko umiejętności poznawcze – cognitive skills (Driskell i in., 1994; Ginns, 2005; Leutner i in., 2009; van Meter i Theunissen, 2009) ale także umiejętności motoryczne (Richardson, 1967). Wayne Leahy i John Sweller (2004) udowodnili, że dorośli, którzy zostali poproszeni o wyobrażanie map konturowych, nauczyli się lepiej niż ich koledzy, którzy zostali poproszeni o dokonanie analizy gotowych map. Po przeprowadzeniu dwóch eksperymentów Claudia Leopold i Richard E. Mayer (2015) stwierdzili, że zachęcanie uczniów do wyobrażania sobie treści związanych z układem oddechowym zwiększa retencję uczących się i transfer wiadomości na sprawdzianach wykonanych zarówno bezpośrednio po zadaniu, jak i na testach tzw. opóźnionych – czyli wykonywanych po dłuższym czasie od samego zadania. Z kolei Detlev Leutner, Claudia Leopold i Elke Sumfleth (2009) poprosili uczniów szkoły średniej (w wieku 12-15 lat), aby wyobrażali sobie, rysowali lub używali kombinacji tych dwóch strategii, kiedy czytali tekst naukowy dotyczący cząsteczek wody. Dwie pierwsze grupy używające pojedynczych strategii osiągnęły zadowalające rezultaty, jednakże grupa, która miała stosować obie strategie jednocześnie, wypadła gorzej, jeśli chodzi o rozumienie czytanego tekstu naukowego. Powstaje zatem pytanie, jakie reprezentacje i jak wykorzystywać w procesie edukacyjnym.

1.1.3.1. Reprezentacje wielorakie (multiple representation) i ich rola jako narzędzi w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych The poet ranks far below the painter in the representation of visible things, and far below the musician in that of invisible things.

Angielski termin multiple representations w pedagogice początkowo pojawił się przede wszystkim w edukacji matematycznej. Konieczność dokonywania operacji matematycznych na abstrakcyjnych często symbolach wymaga wprowadzenia zewnętrznych reprezentacji omawianych zagadnień. Termin ten można tłumaczyć jako multimedia w edukacji, niemniej wydaje się, że w takim rozumieniu byłby on zawężony do prezentacji wykonywanych w programie power point. Tymczasem możliwość określania go „wielorakimi reprezentacjami” pozbawia tego ograniczenia (stąd w dalszej części pracy posługiwać się będę zaproponowaną przeze mnie wersją tłumaczenia tego terminu). W literaturze z zakresu science education spotkać można określenie multiple external representations (skrót MER) – co podkreśla umiejscowienie owych reprezentacji (na zewnątrz ucznia), ich narzędziowość a także różnorodność. Wszak wzory strukturalne i sumaryczne np. glukozy, narysowane przez nauczyciela na tablicy są reprezentacjami zewnętrznymi, mieszczą się w pojęciu „reprezentacje wielorakie”, ale trudno byłoby je określić mianem multimedialnych w obecnym rozumieniu tego słowa. Dziś niełatwo wyobrazić sobie edukację bez wielorakich reprezentacji. W podręcznikach fotografie są używane, aby zilustrować treści zaprezentowane w nim, zaś rysunki, schematy czy wykresy obrazują relacje i zależności między elementami. Od uczącego się oczekuje się umiejętności świadomego używania ich. W 1990 Rand Spiro i Jihn-Chang Jehng odnosząc się do teorii plastyczności poznawczej (theory of cognitive flexibility), wykazali, że zdolność uczącego się do budowania i przełączania się między wieloma perspektywami (reprezentacjami) w ramach omawianej domeny ma fundamentalne znaczenie dla efektywnego uczenia się. Badania nad rozumowaniem analogicznym wykazały, że proces porównywania pomaga w dochodzeniu do nowych wniosków (Gentner i Markman, 1997). Pozyskiwanie wiedzy z wielorakich reprezentacji wymaga, aby uczący się tworzył referencyjne połączenia pomiędzy odpowiednimi elementami i odpowiadającymi im reprezentacjami. Ponieważ proces ten jest zazwyczaj trudny, uczniowie nie do końca są zdolni do skonstruowania spójnej reprezentacji umysłowej na tyle koherentnej, aby móc zrozumieć przedmiot. Co ciekawe, już w 1995 roku Daniel L. Schwartz wykazał, że reprezentacje, które pojawiają się jako efekt w grupie współpracujących

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Leonardo da Vinci

rówieśników, są bardziej abstrakcyjne niż te tworzone przez jednostki. Obserwowany w ostatnich latach wzrost zainteresowania badaczy zagadnieniami relacji pomiędzy aktywnością uczniów, procesem nadawania znaczeń i wyborów reprezentacji wskazują na rosnące znaczenie tych obszarów w procesie dydaktycznym. Badania te są prowadzone różnokierunkowo – pod kątem semiotycznej perspektywy nauki jako multi-modalnego dyskursu, gdy uczenie się jest związane z integrowaniem znaczeń pomiędzy modalnościami lub pod kątem nauk kognitywnych, gdzie uczenie się jest procesem percepcyjnym lub/i mapowania kontekstowego. Trzecią perspektywą w tych badaniach są teorie społeczno-kulturowe, w których proces uczenia się przedmiotów przyrodniczych jest niejako indukcją do tworzenia wiedzy w społeczności (Waldrip i in., 2010). Warto w tym miejscu zwrócić uwagę również na to, że pełne zrozumienie zagadnień w zakresie nauczania przedmiotów ścisłych wymaga płynnego przełączania się podmiotu pomiędzy reprezentacjami lokowanymi na trzech różnych poziomach (Treagusti Chittleborough, 2001; Gilbert, 2005): 1) makroskopowym – poziomie możliwym do zaobserwowania nieuzbrojonym okiem; 2) (sub)mikroskopowym – gdy mamy do czynienia z reprezentacjami dotyczącymi relacji lub obiektów, które nie są dostrzegalne bez użycia odpowiedniej aparatury; 3) symbolicznym – kiedy omawiane są zjawiska przy użyciu symboli – jak reakcje chemiczne czy obliczenia matematyczne. Wydaje się, że przedmioty przyrodnicze i ich nauczanie można postrzegać historycznie jako rozwój i integrację multimodalnych dyskursów (Lemke, 2003), gdzie odmienne grupy reprezentacji (werbalnych, ikonicznych, kinestetycznych na kolejnych poziomach organizacji materii) są wykorzystywane dla rozmaitych celów i zaspokajają różne potrzeby. Stąd odmienne modalności – jak matematyczne, werbalne czy graficzne były i nadal są rozmaicie wykorzystywane w procesach tworzenia wiedzy, dochodzenia do niej, odkrywania i opisywania. Zatem niejako domyślnie uczniowie muszą nauczyć się, że wynikająca z badań naukowych wielo-modalna natura reprezentacji jest naturalnym procesem oraz że te same koncepcje w nauce mogą być reprezentowane w różnych modalnościach – łącznie i rozłącznie. Takie zrozumienie i umiejętność przełączania się między reprezentacjami należącymi do różnych modalności wydaje się częścią ogólnej science literacy – alfabetyzacji naukowej (przyrodniczej) (Waldrip i in., 2010). Same wielorakie zewnętrzne reprezentacje (multiple external representations – MERs) stały się obiektem licznych badań dotyczących skuteczności i efektywności ich używania w nauczaniu. Shaaron Ainsworth (2006) zaproponowała model DeFT (Design, Functions, Tasks) jako ramę teoretyczną, wskazującą na pewne elementy jako istotne przy projektowaniu zewnętrznych

reprezentacji, przez ich wpływ na skuteczność w procesach uczenia się. Wśród tych czynników, które mają kluczowe znaczenie, autorka ta wymieniła trzy najważniejsze: 1) parametry projektowe, które są unikalne dla uczenia się z więcej niż jednej reprezentacji, 2) różne funkcje pedagogiczne powiązane z wykorzystywaniem MER i 3) zadania poznawcze, które muszą być podjęte przez uczącego się podczas interakcji z wielorakimi zewnętrznymi reprezentacjami (MER). Parametry projektowe (design) Rozważając skuteczność zewnętrznych reprezentacji, projektujący je musi wziąć pod uwagę zarówno to, jakie informacje mają być zawarte w reprezentacji, jak i sposób, w jaki zostaną one przedstawione. W związku z tym projektując MER, trzeba rozważyć przynajmniej poniższy zbiór wymiarów projektowych, które jednoznacznie odnoszą się do systemów multi-reprezentacyjnych: (a) liczba przedstawień; (b) sposób, w jaki informacje są rozpowszechniane; (c) forma systemu reprezentacyjnego (obrazy, tekst, animacje, dźwięki, wykresy, równania etc.); (d) sekwencja przedstawień; (e) wsparcie dla translacji pomiędzy reprezentacjami.

Adekwatne wykorzystanie zewnętrznych reprezentacji w znaczący sposób może wpłynąć na progres w uczeniu się i efektywność uczenia. Mike Scaife i Yvonne Rogers (1996) stwierdzili, że zewnętrzne reprezentacje różnią się w swoich zaletach w procesie uczenia się poprzez zróżnicowanie stopnia, z jakim wspierają one: • obliczeniowy rozładunek (computational offloading – stopień, w jakim różne reprezentacje zewnętrzne zmniejszają ilość poznawczego wysiłku koniecznego, by rozwiązać problemy równoważne); • re-reprezentację (re-representation – odnosi się do sposobu, w jaki reprezentacje zewnętrzne, które mają taką samą strukturę, różnie wpływają na rozwiązywanie problemów); • graficzne ograniczenia (graphical constraining – opisuje granice zakresu wnioskowań, które mogą być wprowadzone na temat reprezentowanej koncepcji). Zadania poznawcze (task) Z punktu widzenia rozumienia reprezentacji istotne jest, aby uczący się rozumieli formę reprezentacji, relacje pomiędzy reprezentacją a omawianą domeną oraz aby wiedzieli, jak wybrać odpowiednią reprezentację do zadania czy potrafili samodzielnie zbudować reprezentację, która będzie adekwatna do zadania przed nimi stawianego (Ainsworth, 2006).

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Uczenie się z wykorzystaniem wielorakich reprezentacji zewnętrznych (function)

Walory i ograniczenia zewnętrznych reprezentacji wielorakich w edukacji Wśród wartości używania MER w edukacji wymienia się m. in. to, że mogą dostarczać różnych informacji lub stymulować różnorodne aktywności edukacyjne (funkcja komplementarności, uzupełniania, complementary function) (Schwonke i in., 2009). Gdy MER uzupełniają się nawzajem, to dzieje się tak dlatego, że różnią się one między sobą albo ze względu na proces edukacyjny, który wspierają, albo informację, którą zawierają. Łącząc reprezentacje, które różnią się między sobą w taki sposób, stwarzamy szansę na to, że uczniowie będą efektywnie z nich korzystać (Ainsworth, 2006). Znane lub łatwe do zrozumienia reprezentacje mogą ułatwić interpretację innych danych (funkcja ograniczania, wymuszania, constraining function) (Schwonke, i in., 2009). Oznacza to, że za pomocą MER’ów pewne kombinacje reprezentacji mogą pomóc w uczeniu się w przypadku, gdy jedna reprezentacja wymusza interpretację drugiej reprezentacji. Sytuację taką można osiągnąć na dwa sposoby. Po pierwsze, gdy prezentując uczącym się zaznajomionym z jednym typem reprezentacji i sposobem jej odczytywania inną, mniej znaną reprezentację, której interpretacja jest niejako wymuszona przez tę pierwszą. Na przykład, konkretne animacje są często stosowane w symulacjach obok skomplikowanych i nieznanych przedstawień takich jak wykresy. Po drugie, sytuację taką można osiągnąć, gdy wykorzystujemy atuty konkretnych właściwości związanych z reprezentacjami (Ainsworth, 2006). Przykładowo interpretacja wykresu przedstawiającego zależność wysycenia hemoglobiny tlenem od ciśnienia parcjalnego tlenu przy podpisanych osiach i podanym tytule wykresu wymusza sposób interpretacji danych. Reprezentacje zewnętrzne mogą również wspierać głębsze zrozumienie omawianych zagadnień, zwłaszcza kiedy informacje rozłożone między różnymi reprezentacjami są zintegrowane (funkcja konstrukcyjna, construction function) (Schwonke i in., 2009). Takie głębsze zrozumienie omawianych zagadnień ma miejsce, kiedy uczący się dokonuje integracji informacji z zewnętrznych reprezentacji w celu uzyskania wglądu, który byłby trudny do osiągnięcia z tylko jednym typem reprezentacji. Ponadto wgląd uzyskany w ten sposób zwiększa prawdopodobieństwo, że zbudowana tak konstrukcja myślowa przeniesiona zostanie do nowej sytuacji (Bransford i Schwartz, 1999). Mimo że funkcja podsumowująca (summary function) nasuwa się jako pierwsza, nie zawsze oczywisty jest sposób, w jaki funkcja ta miałaby być realizowana i jakie procesy miałaby wspierać. Zewnętrzne reprezentacje odgrywają znaczącą rolę w nauczaniu skomplikowanych zagadnień i często ich wykorzystanie wspiera na tyle znacząco proces uczenia, że pełnią one więcej niż jedną rolę jednocześnie. Odpowiednio dobrane zewnętrzne reprezentacje mogą wpływać na procesy konstrukcyjne, uzupełniać informacje i wspomagać abstrakcyjne myślenie (Ainsworth, 2006).

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Nie zawsze zastosowanie zewnętrznych reprezentacji sprawia, że obserwowane będą oczekiwane efekty w nauczaniu. Pewne problemy z efektywnym wykorzystaniem reprezentacji zewnętrznych przedstawionych uczniom wykazali już Robert Kozma i Joel Russell (1997). Autorzy ci prezentowali ekspertom i nowicjuszom różnorodne chemiczne reprezentacje zjawisk i pojęć i prosili, aby wszyscy połączyli te reprezentacje w grupy, które mają według badanych sens. Nowicjusze tworzyli mniejsze grupy i częściej używali do łączenia w jednej grupie reprezentacji tego samego rodzaju. Eksperci wykorzystywali reprezentacje wielomodalne do tworzenia większych grup. Wyjaśniali swoje grupowania na podstawie zbieżności koncepcji, natomiast nowicjusze na podstawie zewnętrznego podobieństwa. W drugim eksperymencie badacze ci poprosili znów ekspertów i nowicjuszy o zamianę jednej formy reprezentacji na inną (np. równania na graficzną formę). Eksperci byli lepsi od nowicjuszy w dostarczaniu równoważnych reprezentacji, szczególnie werbalnych. Wyniki tych eksperymentów wskazują nie tylko na rolę wiedzy osobistej uczestników badania (studentów). Rezultaty te wskazują również, że testy lub inne formy ewaluacji procesu nauczania stymulują studentów raczej do zapamiętywania lub powierzchownej manipulacji symbolami niż do rozumienia zagadnień. Wspomnini autorzy zachęcają do stosowania takich sposobów ewaluacji, w których uczący się używają różnych systemów symboli, różnorodnych reprezentacji do wyrażania ich zrozumienia i ćwiczeń, które wymagają transformacji wyrażeń symbolicznych z jednej formy na drugą lub na formy językowe. Zdarza się również, że uczniowie używają reprezentacji w odizolowaniu od tematu lub koncentrują się tylko na reprezentacjach (Schwonke i in., 2009). Shaaron Ainsworth i współpracownicy (2002) wysunęli hipotezę, że prawdopodobnie uczniowie mają trudności ze swoistym przełożeniem informacji prezentowanych w różnych zewnętrznych reprezentacjach (brakuje im płynności w rozumieniu treści prezentowanych w różny sposób). Zjawisko to jest szczególnie nasilone u uczących się nowicjuszy w kontakcie z danym zagadnieniem. Uczniowie o bogatej przedwiedzy cechują się sprawnym korzystaniem z zewnętrznych reprezentacji również podczas rozwiązywania problemów (Kozma i Russell, 1997). Co również istotne, uczący się, którzy posiadają niewielkie zasoby wiedzy w zakresie omawianych zagadnień, mają tendencje do polegania na swojej „intuicyjnej wiedzy” również podczas interpretowania reprezentacji zewnętrznych. Takie używanie intuicyjnej wiedzy prowadzi łatwo do fałszywych przekonań również podczas wykorzystywania zewnętrznych reprezentacji w procesie edukacyjnym (Elby, 2000). Ponadto śledząc czas fiksacji i ruchy gałek ocznych, wykazano, że uczący się posiadający niewielkie zasoby wiedzy na temat omawianych zagadnień znacznie częściej ignorują niektóre reprezentacje, traktując je jako synonimiczne z poprzednimi, skupiając się przede wszystkim na prostszych zadaniach (Rayner, 1998).

W zakres reprezentacji wielorakich w takim rozumieniu wchodzi rysowanie, modelowanie, tworzenie map, wykresów, grafik, wizualizacja przestrzenna, ikonografika, animacja komputerowa i in. Model naukowy może być rozumiany jako „abstrakcyjna i uproszczona reprezentacja systemu, układu, zjawiska, który uzewnętrznia i uwypukla najważniejsze cechy tego, co przedstawia i jednocześnie czyni go użytecznym przy generowaniu wyjaśnień i przewidywań” (Harrison i Treagust, 2000b). Kiedy angażujemy uczniów, by modelowali omawiane zagadnienia czy zjawiska, pomagamy im w budowaniu przedmiotowej wiedzy eksperckiej (nie tylko dostarczamy wiadomości) w epistemologicznym rozumieniu, ale też dostarczamy im możliwości zdobycia doświadczenia w zakresie praktyki budowania i oceny wiedzy naukowej (Lehrer i Schauble, 2006; Schwatrz i in., 2009). Z kolei proces tworzenia reprezentacji zewnętrznych, interpretowania ich przez uczniów pozwala nie tylko modyfikować ich mentalne modele, ale i odzwierciedlać to, co w wewnętrznych reprezentacjach się znajduje. Pozwala nauczycielowi zapoznać się z ewentualnymi obszarami wymagającymi wsparcia czy wręcz zmian. Reprezentacje zewnętrzne są zawsze uproszczeniem, metodą poznania ujawnionej części reprezentacji wewnętrznych, więc metodą z założenia redukcyjną. Biorąc jednak pod uwagę fakt, że również nauka w dużej mierze zakłada redukcjonizm, tworzenie reprezentacji zakłada modelowanie, modelowanie zakłada uproszczenia, to nasze poznanie innego podmiotu jest też pewnym przybliżeniem, na podstawie którego wnioskujemy. W procesie wnioskowania ważną rolę odgrywa doświadczenie osobiste wnioskującego, jego schematy poznawcze i wiedza osobista. Zarówno nauczyciel w klasie szkolnej jak i uczony w laboratorium zakładają, że czynności przez nich dokonywane pozwalają na w miarę dokładne przybliżanie rzeczywistości. Niemniej w procesie edukacji, jak i w procesie naukowym taka predykcja obarczona jest ryzykiem błędu postrzegania czy błędu hipotezy, lecz wydaje się ona być w pewnym wymiarze wystarczająca, jeśli wykorzystywana jest w adekwatnych celach. 1.1.3.2. Reprezentacje generowane przez mózg From things that have happened and from things as they exist and from all things that you know and all those you cannot know, you make something through your invention that is not a representation but a whole new thing truer than anything true and alive, and you make it alive, and if you make it well enough, you give it immortality. Ernest Hemingway Reprezentacje mentalne są istniejącymi w umysłach prezentacjami otaczającego świata, wyjaśnieniem czyjejś myśli, procesu czy zjawiska istniejącego

w świecie rzeczywistym. Są to formy, w jakich istnieje w naszych umysłach otaczający świat, relacje między jego różnymi częściami i podmiotem. Takie reprezentacje mentalne (wewnętrzne) pomagają w wyjaśnianiu świata, ułatwiają poruszanie się w nim i tworzą schematy rozwiązywania problemów. Jay Forrester (1971) określa je jako modele mentalne i pisze:

Całokształt reprezentacji mentalnych nie jest dostępny dla innych podmiotów, jednakże w trakcie ewaluacji przynajmniej częściowo owe reprezentacje są wyrażane. Określa się je wówczas mianem expressed model – czyli upublicznioną wersją modelu, zewnętrznie wyrażoną reprezentacją (Gilbert, 2005). Procesy obrazowania, tworzenia reprezentacji wewnętrznych są procesami stricte mentalnymi, osobistymi nawet intymnymi. Ponadto umysł jako jednostka dynamiczna dokonuje ciągłych zmian – im bardziej pobudzany poznawczo, tym bardziej dynamicznie te zmiany zachodzą. Dziś nikt nie wątpi w to, że wnioskowanie na podstawie tego, co widzimy, byłoby zgubne, bo gdyby decyzja, jaką podejmuje nasz mózg, zależała tylko od oka, to każde zdjęcie ostrego przedmiotu byłoby odczytywane jako zagrożenie. Musi zatem dojść nie tylko do pobudzenia komórek receptorowych – wrażenia, ale również do percepcji i do wyobrażenia ewentualnych skutków, by reakcja zaszła. Mimo to świat naszych wyobrażeń jest nadal w dużej mierze tajemnicą, choć ów rozdźwięk pomiędzy wrażeniami i światem materialnym a wyobrażeniami zmniejszył się. W procesie poznania, tworzenia reprezentacji mentalnych, musi zajść proces, który Wodzisław Duch (2009) określa jako proces „analogicznego mapowania schematu” – między schematem z systemu wzrokowo-przestrzennych relacji oraz schematem z systemu relacji semantycznych. Mapowanie analogiczne może zachodzić zarówno bottom-up (z obrazu, oglądanej grafiki) jak i top-down (w wyniku semantycznego rozumienia). Aby zrozumieć realistyczny obraz, podmiot może użyć poznawczych schematów z codziennych procesów percepcyjnych. W celu zrozumienia logicznych obrazów, przeciwnie, wymagane są szczególne schematy poznawcze (tak zwane schematy graficzne), aby odczytać informacje z konfiguracji wzrokowo-przestrzennych (Lowe, 1996; Pinker, 1990). Uczenie się i nauczanie są procesami silnie zakorzenionymi w kulturze, w jakiej mają miejsce. Kultura wpływa na postrzeganie „ja” podmiotu, a to z kolei oddziałuje na jego zdolności do refleksji i samoświadomości. I tak – jak opisuje to Wodzisław Duch (2009) – jeśli jakaś prezentowana badanemu cecha pasuje do tegoż podmiotu, to powoduje u niego zwiększoną aktywność brzusznoprzyśrodkowej części kory przedczołowej (VMPFC) oraz przykolankowej

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Obraz otaczającego nas świata, który nosimy w naszych głowach, to tylko model. Nikt nie wyobraża sobie w głowie całego świata, rządu lub kraju. On tylko wyobraża sobie wybrane pojęcia i relacje, jakie między nimi zachodzą, korzystając przy tym z tych obrazów, które stanowią prawdziwy system (tamże, s. 213).

przedniej części zakrętu obręczy (pACC). Zatem jeśli prezentujemy pojęcia odnoszące się do „ja” podmiotu – do jego wspomnień, emocji, relacji społecznych, rozpoznawania twarzy prowadzą one do aktywacji różnych części przyśrodkowych obszarów kory (Northoff i in., 2006, za: Duch, 2009). Wiedza koncepcyjna (czyli koncept, idea, reprezentacja) w mózgu może być opisana przez model oparty na synchronicznej aktywności grup neuronów (NCA, neural cell assemblies). Według tego modelu słowa (pojęcia, symbole) mają swoją formę i znaczenie. Forma symboli na poziomie mózgu jest reprezentowana przez lokalne sieci mikroobwodów neuronalnych. Znaczenie słów jest reprezentowane przez pobudzenie aktywności mózgu, skojarzone z fonologią, ortografią, łączące percepcję pojęcia i jego działanie – aktywując jednocześnie korę zmysłową, ruchową, przedruchową i inne obszary podkorowe (Pulvermuller, 2002, za Duch, 2009). Rozszerzona część reprezentacji pojęcia jest konfiguracją pobudzeń kory zmysłowej i ruchowej i utożsamiana jest z qualiamiprzypisanymi do pojęcia. Przetwarzanie informacji od momentu odebrania fali dźwiękowej przez błonę bębenkową aż do aktywacji odpowiednich obszarów korowych i podkorowych jest złożonym procesem, lecz ostatecznie informacja o znaczeniu słowa analizowana jest w przedniej części lewego płata skroniowego (ATL, anterior temporal lobe), ten zaś ma dostęp zarówno do leksykalnych, jak i rozszerzonych reprezentacji. Alfonso Caramazza i Bradford Z. Mahon (2006) proponują ujęcie mówiące o hierarchicznej strukturze wiedzy, w której istnieje kilka domen/kategorii o specyficznej organizacji, różniących się rodzajem informacji na temat obiektów danego typu. Organizacja wiedzy pojęciowej w mózgu powinna być różna w zależności od obiektu, z którym mamy do czynienia. Jak zauważa W. Duch (2009), tego rodzaju reprezentacja pojęć umożliwia myślenie symboliczne. Wynika z tego, że kontekst, w którym pojęcie się pojawia, wywołuje pobudzenie rozszerzonych podsieci, a te definiują znaczenie słów (na podstawie relacji z innymi pojęciami użytymi w kontekście). Stąd różnorodne sytuacje kontekstowe mogą czasem uruchamiać inne znaczenia ukryte pod tymi samymi pojęciami. Ostateczny efekt pobudzenia zależy od utorowanych w czasie historii osobniczej szlaków. Utorowanie sprawia również, że nawet umieszczone w kontekście pojęcie uruchamia konkretne szlaki i obszary aktywowane przez dane pojęcie często są te same. Reprezentacja mentalna jest atraktorem prowadzącym do kolejnych reprezentacji w procesie skojarzeniowym. Z ważnych implikacji pedagogicznych wynikających z rozważań W. Ducha można wymienić: 1) cechy – qualia obiektów mogą być kombinacją pobudzeń wielu neuronów, które przenoszą informacje o konfiguracjach pobudzeń kory wzrokowej czy czuciowej do innych obszarów mózgu. Zatem pojęcia abstrakcyjne mają wyraźnie uboższe reprezentacje, gdyż nie mając typowych qualiów, nie pobudzają kory zmysłowej ani kory ruchowej;

Nira Liberman i Yaacov Trope (1998, 2010) zaproponowali teorię poziomu konstruowania mentalnych reprezentacji w oparciu o „dystans psychologiczny” (Construal Level Theory – CTL). Przedstawia ona możliwości ewaluacji sposobu, w jaki ludzie oceniają obiekty i zdarzenia w zależności od dystansu psychologicznego – jak ów dystans wpływa na myśli i zachowania jednostek. CLT służy jako rama teoretyczna pozwalająca połączyć dystans i myślenie abstrakcyjne. Teoria ta zakłada, że ludzie interpretują obiekty, które są im bliskie z psychologicznego punktu widzenia, używając kategorii z niskiego poziomu (low-level construals), szczegółowych i konkretnych opisów, osadzonych w kontekście. Natomiast oceniając czy opisując zdarzenia, które są w pewnej odległości psychicznej, używają kategorii z wysokiego poziomu (high-level construals), bardzo abstrakcyjnych oraz o stabilnych właściwościach. Generalnie im bardziej odległy obiekt od podmiotu, tym bardziej abstrakcyjne będzie myślenie o nim, zaś im bliższy, tym ocena będzie bardziej konkretna (Trope i in., 2007). N. Liberman i Y. Trope (1998), na przykład, analizując pomiary identyfikacji działań, rozróżnili identyfikacje wysokiego szczebla, w których działalność jest związana z jego nadrzędnym celem (z „dlaczego” aktywności) oraz identyfikacje niskiego poziomu, w których działalność jest związana z podległymi jej pośredniczącymi

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

2) prawdopodobieństwo pojawienia się skojarzenia pomiędzy dwoma stanami mentalnymi obliczyć można jako prawdopodobieństwo przejścia pomiędzy stanem początkowym a stanem końcowym pobudzenia pewnych obszarów mózgu. Kategorie naturalne tworzone są przy podobnych stanach umysłu. Kategorie rozmyte pojawiają się, gdy skupienie różnych stanów mentalnych jest silnie ze sobą kojarzone (jest duże prawdopodobieństwo przejścia pomiędzy nimi); 3) fizyczne stany mózgu zawierają znacznie więcej informacji niż stany mentalne; cztery nurty wskazujące w różny sposób na rolę ciała i otoczenia – czynników pozamózgowych – w poznaniu określane są często jako 4E = embedded, embodied, extended, enactive (usytuowane, ucieleśnione, rozszerzone i enaktywne). Trzy pierwsze odnoszą się do ucieleśnienia umysłu. Enaktywizm wskazuje na rolę aktywności systemu poznawczego w środowisku, czyli zakłada kluczową rolę motoryki w poznaniu. Wszystkie cztery nurty (4E) są istotne dla rozwoju reprezentacji pojęć (Barsalou 2008), podkreślają konieczność wielomodalnych reprezentacji, ale to zdaniem W. Ducha (2009) jeszcze nie wystarcza. Nadal nie ma teorii umysłu, która pozwoliłaby na wnioskowanie dotyczące faktycznych procesów w nim zachodzących. Dla dydaktyki istotną informacją jest wskazanie na rolę wielomodalnych reprezentacji, co oznacza różnorodność oddziaływań edukacyjnych i ich znaczenie w konstruowaniu pojęć.

(z „jak” aktywności).W jednym z badań uczestnicy zetknęli się z opisem serii wydarzeń, które miały nastąpić w niedalekiej lub dalekiej przyszłości. Wyniki pokazały, że odległe przyszłe działania (na przykład podjęcie studiów) były częściej wymieniane i kojarzone z identyfikacjami na wysokim poziomie (na przykład dobre wyniki w szkole), a nie z identyfikacjami na niskim poziomie (na przykład czytanie podręcznika). Wyniki te mają konkretne przełożenie na rozumienie zjawisk i procesów zachodzących w umysłach uczniów. Bardziej konkretne i szczegółowe działania uczniowie będą podejmować, gdy psychologiczna odległość od omawianych obiektów jest niewielka. Zatem chcąc kształtować u podopiecznych np. postawy proekologiczne, zaczynać należy od najbliższych przykładów i najbliższej przyszłości, następnie przybliżać obiekty, czynić je personalnymi, bliskimi mentalnie, aby ich postrzeganie i ocena były konkretne i szczegółowe. Elinor Amit (2006; za Trope i in., 2007) zasugerowała, że z uwagi na to, iż zdarzenia psychicznie bliskie są przedstawiane konkretnie, zaś te psychologicznie odległe reprezentowane abstrakcyjnie, odległość psychologiczna powinna utrudniać przetwarzanie konkretnych przedstawień zdarzeń i ułatwiać przetwarzanie abstrakcyjnych reprezentacji zdarzeń. W swoich eksperymentach, E. Amit przedstawiała uczestnikom obiekty przestrzennie, czasowo lub społecznie znajdujące się w pobliżu lub odległe psychicznie od podmiotów w dwóch formach: obrazowej lub słownej. Na przykład w eksperymencie dotyczącym odległości przestrzennej elementy były przedstawiane wewnątrz obrazów/opisów jako tło (obrazy stwarzały iluzję głębi) lub na pierwszym planie. Zgodnie z oczekiwaniami uczestnicy odpowiedzieli szybciej w przypadku prezentowania obiektów w postaci obrazowej, gdy te były przestrzennie bliżej, ale też odpowiedzieli szybciej słownie w stosunku do obiektów, które były odległe. Podobne wyniki uzyskano w odległości czasowej (na przykład, nowoczesny vs. starożytnych przedmiotów) i dystansu społecznego (krajowego vs. zagranicznego). Odpowiedzi były udzielane szybciej, gdy psychologiczna odległość od obiektu jest zgodna z jego medium prezentacji (np. zdjęcia przedmiotów domowych i nazw obcych obiektów) niż wtedy, gdy odległość jest niezgodna z medium prezentacji (np. zdjęcia ciał nieznanych i nazw obiektów domowych). Wydaje się więc, że przetwarzanie to jest najbardziej skuteczne, gdy jest zgodność między odległością psychiczną tego, co jest przedstawiane i medium tej prezentacji. Reprezentacje mentalne są swoistą mieszanką otaczającego świata przepuszczoną przez filtr umysłu podmiotu. Dla tegoż podmiotu są one prawdziwymi obrazami, których używa on w życiu codziennym. Każda sytuacja edukacyjna jest nie tylko pracą uczącego się z otaczającymi go obiektami, środowiskiem, czy słowami. W równym stopniu, co z namacalnymi, wizualnymi lub werbalnymi obiektami jest ona pracą z reprezentacjami mentalnymi obecnymi w umyśle uczącego się. Pracą, w efekcie której może powstać nowa wizja świata, a przynajmniej jego części.

1.1.4. „Widzenie poprzedzające słowa”

nie język ma być wzorcem dla opisu obrazu, lecz odwrotnie: to widzenie (i bliskie mu reprezentacje wizualne) dostarczają schematów i pojęć, na których może się oprzeć konstrukcja znaczenia i ewentualna analiza środków jego werbalnego przekazu (Kwiatkowska, 2009, s. 11).

Tomasz Maruszewski (2011) również zwraca uwagę na to, że tworzenie reprezentacji za pomocą kodu werbalnego nie daje możliwości przedstawiania niektórych informacji, lub je znacznie ogranicza. Przykładami takich informacji są struktura obiektów, trójwymiarowość czy relacje przestrzenne poszczególnych elementów składających się na dany obiekt. Językowe ujęcia rzeczywistości zawierają w sobie najczęściej „przedstawienia nie oglądowe (abstrakcyjne), do których należą pojęcia” (Podsiad i Więckowski, 1983). Ponadto jedną z podstawowych właściwości i jednocześnie zalet percepcji wzrokowej jest tworzenie jasnych i jednoznacznych interptretacji na podstawie informacji docierających do naszych receptorów z otoczenia (Markiewicz i Przybysz, 2007). Zwłaszcza zestawiając te dwa kanały – werbalny z obrazowym – percepcja, czyli proces nadawania znaczeń bodźcom sensorycznym jest niewątpliwie bardziej jednorodna przy kanale wizualnym. Sam system

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Sposób, w jaki postrzegamy świat i rzeczy w nim się znajdujące, zależy od naszej wiedzy o przedmiocie oglądanym, o świecie, do którego przynależy, od tego, w co wierzy podmiot oglądający. John Berger (2008) podkreśla: „widzenie poprzedza słowa, dziecko patrzy i rozpoznaje, zanim nauczy się mówić”. Ale także „widzenie ustala nasze miejsce w otaczającym świecie”. Z tego punktu widzenia ważne są takie procesy, jak: uszczegóławianie i wyróżnianie oraz perspektywa patrzącego (podmiotu). Każdy z nas ma zdolność do mentalnego obrazowania, konstruowania sceny, przedmiotu, zjawiska które odbiera ze środowiska. Znaczenia, jakie nadajemy wyrażeniom (pojęciom, przedmiotom), są wypadkową treści poznawczej i samego procesu tworzenia wyrażeń. To, co mówimy, jest wizualne, więc wymaga wyobrażenia. Ucieleśnienie poznania, rozszerzenie umysłu poza mózg nie tylko do ciała, ale i do narzędzi codziennego użytku, to, jak funkcjonują nasze organizmy, w jakim środowisku je umieszczamy i jak fizycznie oddziałujemy ze światem determinuje sposób, w jaki myślimy. Jak już wspominałam na początku pracy, nasz mózg jest określany przez Semira Zekiego mózgiem wzrokowym – większość docierających do niego bodźców pochodzi ze zmysłu wzroku. Największy jest też obszar mózgu zaangażowany w analizę informacji docierających z oczu. Jak stwierdza Alina Kwiatkowska (2009) obecnie powinniśmy odwrócić oś postrzegania relacji pomiędzy tymi dwiema formami reprezentacji – od dominującego niegdyś paradygmatu językowego na obrazowy:

spostrzeżeniowy służy detekcji niezmienności i stałości, stąd podczas oglądania figur wieloznacznych w danym momencie rozpoznajemy tylko jedno jej znaczenie. Aby zmienić rozpoznanie, trzeba dokonać pewnego wysiłku wzrokowego (Orzechowski, 2015). Dzięki percepcji czytane słowa stają się zrozumiałe, a nie są jedynie pasmem bodźców działających na fotoreceptory. Jednakże percepcja w znacznym stopniu opiera się na pamięci, motywacji, emocjach i innych procesach psychicznych, związanych zarówno z podmiotem jak i jego otoczeniem (Zimbardo i in., 2010). Istnieje zatem relacja pomiędzy podmiotem a postrzeganym przedmiotem, gdyż „patrzenie na świat wymaga wzajemnego współdziałania między własnościami przedmiotu a naturą podmiotu obserwującego” (Arnheim, 1978). Alfred Korzybski (1948) sformułował dwa kryteria semantyki ogólnej odnoszące się do obrazowania. Pierwsze zakłada, że żaden obraz danego przedmiotu nie jest identyczny z oryginałem. Drugie, że żaden obraz przedmiotu nie jest pełną, całościową reprezentacją tego obiektu. Z kolei sam proces obrazowania przebiega w podobny sposób w naszych umysłach i wśród etapów obrazowania czy powstawania obrazu, można wyróżnić trzy zasadnicze fazy: percepcja, koncepcja i ekspresja – innymi słowy, od widoku, przez wizję po odbicie i opis (Tabakowska, 2009). Philip Zimbardo ze współpracownikami (2010) zaproponowali uporządkowanie procesów organizujących percepcję wzrokową w trzy zasadnicze grupy. Pierwszą stanowi najniższy poziom percepcji pojedynczych elementów dotyczący ich kształtu, formy czy kolorów. Odbywa się tu m. in. podział tego, co oglądamy na regiony, który to proces pozwala na ustalenie relacji pomiędzy punktami czy elementami obiektu i prowadzi do wyodrębnienia figury od tła. W drugiej grupie procesów organizujących percepcję znajduje się grupowanie. Sformułowano prawa rządzące grupowaniem, do których należą: prawo bliskości, prawo podobieństwa, prawo wspólnego losu, prawo symetrii i pojęcia oraz prawo pregnacji (dominacji najprostszych organizacji przestrzennych). Trzecią grupę stanowią wyższe poziomy organizacji percepcji, które uwzględniają analizę elementów w kontekście relacji przestrzennych i czasowych. Kluczowe w tej grupie procesów jest pojęcie ramy odniesienia oraz integracji przestrzenno-czasowej. Z przeprowadzonej przez Manfreda Muckenhaupt (1986, za: Tomaszkiewicz, 2009) analizy relacji pomiędzy kodami wizualnymi a werbalnymi wynika, że w znakomitej liczbie przypadków obrazy nie zastępują leksemów (wyrazów rozumianych jako abstrakcyjna jednostka systemu słownikowego), lecz komunikaty, wypowiedzi w formie aktów językowych lub zdań. Jak pisze Teresa Tomaszkiewicz (2009): wprawdzie w niektórych kontekstach obrazy mogą być tłumaczone na pojęcia lub odsyłać do konkretnych referentów, mogą również stanowić ilustrację pewnych zdarzeń, osób, czynności, parametrów kontek-

stowych, w większości jednak przypadków kody obrazowe, stworzone w określonych celach komunikacyjnych, przyjmujące najczęściej (choć nie wyłącznie) formę ikon i piktogramów, powinny być tłumaczone na konkretne wypowiedzenia (s. 51-52).

Ostateczne rozstrzygniecie, czy widzenie poprzedza słowa, czy odwrotnie, uzależnione jest od kontekstu, w którym dochodzi do rozstrzygania. Z jednej strony coraz bardziej zacierają się granice między modalnościami, z drugiej ewolucyjnie i ontologicznie widzenie wyprzedza słowa. Efekt optyczny może też modulować znaczenie nadawane otoczeniu. Jednakże są konteksty, które mogą istnieć semantycznie, choć coraz częściej przekonujemy się, że niegdysiejsze tylko werbalne przekazy nabierają wizualnych form (przykładowo zobrazowano abstrakcję, wolności nadano kilka kształtów – głównie kobiecych). Nie od dziś znane jest powiedzenie, że obraz wart jest tysiąca słów.

Teoria ucieleśnionego poznania (grounded cognition, emboided cognition) zakłada, że reprezentacje mentalne tworzone w umyśle mogą być aktywowane również przez ruchy, które wykonuje ciało podmiotu (Barsalou, 2008). Jednakże, jak wykazują badania, doświadczeniami można manipulować. Świat, w którym żyjemy pełny jest przekazów, w których ktoś kimś manipuluje. Przekazy te są nie tylko wizualne, ale też werbalne czy dotykowe. Przykładowo osoby, które podczas doświadczeń proszone były o trzymanie w ręku ciężkiego przedmiotu – w tym wypadku ciężkiej podkładki (nawiązującego do idei ciężkości, a więc i ważności), uznawały prezentowane im problemy jako poważniejsze w porównaniu do grupy, której podkładka była lekka (Jostmann i in.; 2009). Warto w tym momencie zauważyć również, że w procesie poznania i konceptualizacji język, którego używa podmiot, odciska swoje piętno na poznaniu. Nie sposób nie zgodzić się ze zdaniem Ludwiga Wittgensteina (1997), który napisał: „cokolwiek da się w ogóle pomyśleć, da się jasno pomyśleć, co da się powiedzieć, da się jasno powiedzieć”, i dalej „świat jest moim światem, uwidacznia się w tym, że granice języka (jedynego języka, jaki rozumiem) oznaczają granice mego świata”. Dziś stwierdzenia te są najczęściej parafrazowane na kwintesencję „granice języka są granicami poznania”. Niewątpliwie język jest nośnikiem znaczeń, ale też nie można zapominać o wspomnianym już relatywizmie językowym. Specyfika języka definiuje sposób myślenia i poznania. Mimo że – jak stwierdza Józef Bremer „(...) teoretyków poznania interesują pojęcia jako przedstawienia nienaoczne, w odróżnieniu od wyobrażeń, czyli przedstawień naocznych” (Bremer, 2006), to Vyvyan Evans przyjmuje inną

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

1.1.5. Ucieleśnione doświadczenie

oś postrzegania badań: „w badaniach nad językiem, umysłem i współzależnościami między nimi pierwszorzędną wagę przywiązuje się do roli znaczenia, procesów pojęciowych i ucieleśnionego doświadczenia (…)” (Evans, 2009), zwracając tym samym uwagę na ciało i doświadczenie jako istotne składowe pojęć i poznania: (…) ludzki umysł i organizacja pojęciowa są funkcją sposobu, w jaki nasze ciała, zgodnie z naszym gatunkiem, wchodzą w interakcje ze środowiskiem, które zamieszkujemy. Innymi słowy, natura pojęć oraz sposób ich ustrukturyzowania i organizacji są ograniczone naturą naszego doświadczenia ucieleśnionego. Ponieważ językoznawcy kognitywni twierdzą, iż język odzwierciedla strukturę pojęciową, wynika z tego, że odzwierciedla on doświadczenie ucieleśnione (tenże, s. 106).

Ucieleśnione poznanie podkreśla w pewnym sensie biologiczność natury poznania, uwypukla fakt, że świat jest przez nas poznawany za pośrednictwem z jednej strony genetycznych uwarunkowań jak narzędzi umysłowych, ciała, czy zmysłów. Z drugiej strony ucieleśnienie wskazuje na rolę środowiska zewnętrznego dla podmiotu w poznaniu. Jednakże ani język, ani inne semiotyczne narzędzia nie mają bezpośredniego połączenia z rzeczywistym światem, który nas otacza. Połączenie to zachodzi pośrednio przez proces mentalnego konstruowania wyobrażeń (reprezentacji), które tworzone są na podstawie obowiązujących kodów oraz wiedzy mieszczącej się poza tym kodem, obejmującej m. in. oczekiwania, konwencje pragmatyczne czy wiedzę osobistą. Zatem jak pisze Barbara Lewandowska-Tomaszyk (2009) „recepcja każdego przekazu (werbalnego, słuchowego czy wizualnego) zależy od wiedzy, jaką dysponuje odbiorca i szczególnych mentalnych uwarunkowań kontekstu, w jakim się znajduje”. Niemniej „wspólna wiedza nadawcy i odbiorcy nie zawsze gwarantuje jednakową recepcję przekazu, jednakowe wyobrażenia i interpretacje”. Wszelkie znaki, kody, sens przypisywany znakom i znaczenie powstają i są odbierane w różnych „sytuacjach semiotycznych”. Te zaś są nie tylko postrzegane zmysłowo przez uczestników sytuacji, ale i wywołują u nich powstanie pewnych obrazów, składających się na system wyobrażeń, lub system obrazowania. Wyobrażenia są z kolei wspierane przez kategorie (Lewandowska-Tomaszyk, 2009). Według Ronalda Langackera (1987), obrazowanie (imagery) to zdolność konstruowania danej sytuacji w różny sposób w zależności od kilku, wybranych kategorii obrazowania. Wśród kategorii tych Langacker wymienia: kategorie wyboru (nominalna lub nienominalna domena kognitywna, skala, zakres predykacji), perspektywy (figura – tło, punkt widzenia, pozycja oglądu) czy abstrakcyjności (ziarnistość semantyczna jako relacja pomiędzy schematem a jego wdrożeniem) (za: Lewandowska-Tomaszyk, 2011). Omawiając z kolei znaczenia powiązane z pojęciami, B. Lewandowska-Tomaszczyk stwierdza (2009):

Z kolei David Kirsch (2013) pojmuje ucieleśnione doświadczenie dość szeroko i przywołuje cztery twierdzenia odnoszące się do ucieleśnionego poznania: 1) interakcja z narzędziami zmienia sposób naszego myślenia oraz sposób percepcji; manipulacja narzędziami powoduje włączenie ich w schemat naszego ciała, co z kolei wpływa na sposób postrzegania środowiska; zwłaszcza przy rosnącej biegłości posługiwania się narzędziem; zgodnie z powiedzeniem: „kształtujemy nasze narzędzia, a potem one kształtują nas” (McLuhan, 2004); 2) całe nasze ciało (nie tylko mózg) służy procesom poznawczym i myśleniu; myślenie jest procesem rozproszonym i interaktywnym, nawet modulacja głosu wpływa na to, jak myślimy czy jak odbieramy komunikat wysłany przez nadawcę; 3) poznajemy dogłębiej, gdy coś wykonujemy samodzielnie niż gdy to obserwujemy; pomimo istnienia neuronów lustrzanych czy systemu rezonansumotorycznego, który jest silnie pobudzony podczas obserwowania ludzi wykonujących jakąś czynność, to samodzielne wykonywanie tych czynności jest lepszym sposobem nauki (doświadczeniem) niż obserwacja innych; 4) zdarza się, że myślimy za pomocą rzeczy; używanie niektórych przedmiotów zmienia nasz punkt widzenia, stawia rzeczywistość w innym, nowym wymiarze (Kirsh nie ma tu na myśli narzędzi wspomagających myślenie, jak kalkulatory), są bardziej jak świat oglądany pod mikroskopem – dają inne myślenie o otaczającym nas świecie. W ten sposób wpływają na procesy nadawania znaczeń, na konstruowanie pojęć – a zatem i na konceptualizację. Teoria ucieleśnienia pozwala nam stwierdzić, że nasze pojęcia i przekonania dotyczące rzeczywistości są zakorzenione w percepcyjno-działaniowym doświadczeniu z obiektami/narzędziami; im bardziej stajemy się profesjonalistami, im bliżej nam do percepcji eksperckiej (Goodwin 1994; Aglioti i in. 2008), tym bardziej nasze pojmowanie świata powiązane jest ze sposobem, w jaki posługujemy się tymi narzędziami (Kirsh, 2013).

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

jeśli znaczenia są konceptualizacjami, kierowanymi systemem kategorii wyobrażeniowych, to poprzez te kategorie aktywują się obrazy, słowa, działania, emocje czy afekty. Znaczenia są więc (…) raczej stymulatorami, które powodują pewne przetasowania pojęciowe, rodzenie się nowych i wypychanie starych pojęć w modelach i mapach mentalnych (tamże, s. 33).

1.1.6. Konceptualizacja Thoughts without content are empty, intuitions without concepts are blind. Immanuel Kant Konceptualizacja jest określana jako proces, w trakcie którego podmiot ustala, co rozumie pod danym pojęciem (Babbie, 2004), czyli proces tworzenia znaczenia przy użyciu języka. Vyvyan Evans wyjaśnia: Język umożliwia dostęp do bogatych pokładów wiedzy encyklopedycznej i uruchamia złożone procesy integracji pojęciowej. Pojęcie konceptualizacji jest związane z dynamiczną naturą myśli, w którą język wnosi swój wkład. (...) jednostki językowe (np. słowa) nie niosą znaczenia, lecz uczestniczą w procesie tworzenia znaczenia, który odbywa się na poziomie pojęciowym (tenże, 2009, s. 54-55).

Zdolność konceptualizacji opisywana jest też jako „(...) zdolność każdej istoty ludzkiej do tworzenia pojęć, będącą pochodną podstawowych, wspólnych procesów poznawczych. Językoznawcy kognitywni (...) postulują istnienie zbioru wspólnych zdolności poznawczych, które wspomagają rozwój systemupojęciowego ...” (Evans, 2009, s. 189). Ronald Langacker określa osobę dokonującą konceptualizacji danej sceny obserwatorem (observer), zaś odnosząc się do ogólnych procesów poznawczych, używa takich pojęć i terminów, jak focusing (umieszczanie pewnego elementu sceny w centrum uwagi), skanowanie, zmiana ogniskowej (zooming in/out) itd. (patrz Langacker 1987, 1990, 1995, 2000). Autor ten stawia znak równości pomiędzy konceptualizacją a znaczeniem, wskazując, że proces ten obejmuje nie tylko treści pojęciowe, lecz także sposób ich konstruowania, obrazowania. W pedagogice ów obserwator (observer) jest podmiotem tworzącym pojęcia, zaś nauczyciel, jako osoba, która może dokonać lub wspomóc podmiot w procesie skupiania uwagi na pewnych obiektach, ma swoją rolę w przybliżaniu, skanowaniu czy zmianie ogniskowej podczas konceptualizacji. Działa zatem jak twórca postrzeganego obrazu, jak artysta – powiększając pewne elementy, a pomniejszając inne – wpływa na sposób, w jaki obserwator (uczeń) dokonuje konceptualizacji. Konceptualizacja związana jest z wiedzą i świadomością znaczeń tego, co robimy, mówimy, co chcemy przekazać. Znaczenia, jakie nadajemy wyrażeniom, pojęciom zależą od doświadczeń nie tylko zmysłowych, ale i mentalnych, emocjonalnych, mogą rozwijać się w czasie procesualnym i zawsze zachodzą w kontekście społeczno-kulturowym. Pojęcia są konstruowane w procesach poznawczych takich jak: asocjacja (tworzenie powiązań, sieci między pojęciami), automatyzacja (utrwalanie, trochę według zasady – że coś może stać

się „moje”, jeśli minimum 20 razy to przetworzę (wg Joyce i Showers, 2002), kategoryzacja (interpretacja nowego doświadczenia w odniesieniu do struktur już obecnych w moim umyśle) czy schematyzacja (odnajdywanie wspólnych elementów pozwalających na łączenie pojęć w struktury wyższego rzędu) (Lewandowska-Tomaszczyk, 2009). Przy czym kategoria to zbiór elementów posiadających wspólne cechy, podobne do pewnego prototypu kategorii. Ponadto umysł ludzki cechuje plastyczność czy zdolność do zamiany jednych konceptualizacji w inne. Procesy obrazowania są dynamiczne (Langacker, 1987). Oznacza to, że jest możliwe zarówno: konstruowanie alternatywne, które pozwala na zmianę optyki i perspektywy, ale może też nastąpić aktywacja i odwzorowywanie jednej przestrzeni mentalnej na drugą, jak w przypadku metafory, oraz możliwe jest także „kubistyczne”, metonimiczne ukazywanie sensu, jak w procesach pars pro toto (część za całość) (Lewandowska-Tomaszczyk, 2009, s. 29).

Rozważania te mają znaczenie nie tylko dla kognitywistów czy językoznawców, ale także dla pedagogów. Wskazują na swoiste powiązania pomiędzy myślami, koncepcjami, intuicją i otaczającym światem. Eksponują też wagę łączenia kodów, modalności i komunikacji oraz przetwarzania informacji przy wykorzystaniu multimodalnych środków poznania i przekazu. 1.1.7. Związek obrazów z językiem Images have a unique power to impart that which is beyond words.

Język będąc narzędziem często używanym, staje się również częścią podmiotu, który go używa. Według hipotezy Edwarda Sapira i Benjamina Lee Whorfa ludzkie myślenie jest zdeterminowane przez język. Język, którego podmiot używa, warunkuje postrzeganie, kategoryzowanie, sposób opisywania świata przez ten podmiot. Wprowadza zatem swoisty relatywizm językowy – używany język może wpływać na niejęzykowe myślenie. Wspomniani autorzy uważali nawet, że są pewne stany czy określenia w niektórych językach, których nie da się wyrazić i zrozumieć, kiedy są wypowiedziane w innych. Nawiązując do gramatyki kognitywnej Ronalda Langackera (2009) stwierdzić można, że mówienie jest czynnością, do tego jest czynnością poznawczą i społeczno-kulturową, gdyż zależy od procesów neuronalnych i odbywasię w relacjach z innymi ludźmi w konkretnym kontekście, miejscu.

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

William Shirley

Do tego słowa, jakich używamy w procesie mówienia, są silnie uzależnione od poznania. Język pisany lub mówiony odgrywa ważną rolę w edukacji, m. in. pośrednicząc pomiędzy tym, co jest określane mianem wiedzy naukowej, a wiedzą osobistą dzieci, zapewnia system myślenia i mówienia o nauce, jest sposobem komunikowania się i dzielenia się pomysłami (Roseberry i wsp., 1992). W procesie edukacyjnym język powinien być postrzegany jako system znaków, symboli służący do wyjaśniania i interpretowania zjawisk związanych z kategoryzowaniem, etykietowaniem, konceptualizacją, nadawaniem znaczeń (Sutton, 1992). Powinien zatem dostarczać dzieciom narzędzi do widzenia – do percepowania, działania, mówienia i myślenia o zjawiskach. Zwłaszcza jeśli uczenie się i nauczanie jest procesem społecznym, to bez procesu komunikacji nie może on być skutecznym (Shepardson, 1997). Również w Brunerowskiej koncepcji dochodzenia do wiedzy aktywność umysłowa podmiotu dokonywana jest na trzy sposoby – odpowiadające typom reprezentacji – przez myślenie za pomocą reprezentacji enaktywnych, ikonicznych oraz symbolicznych. Typy myślenia za pomocą reprezentacji rozwijają się stopniowo w wymienionej kolejności, zatem po działaniach na obiektach (enaktywnie), uaktywnia się sposób uczenia przez rozpoznawanie wzrokowe, porównywanie (ikonicznie) aż do rozumowania abstrakcyjnego z kluczową rolą języka (symbolicznie). Wskazuje to również na pierwszeństwo obrazu względem słowa. Thomas W. J. Mitchell (2015) zwraca uwagę, że słowo „obraz” samo w sobie jest niejednoznaczne, gdyż może oznaczać zarówno materialny przedmiot, jak i mentalną reprezentację, wizualną treść snów, wspomnień i postrzeżeń. Obraz może też oznaczać werbalny motyw, metaforę, nawet formalną stronę tekstu jako „ikona werbalna”. Czasem przekracza ono granice międzyzmysłowe, gdy mówimy np. o „obrazie akustycznym” czy „obrazie smakowym”. W. J. T. Mitchell stwierdza, że choć mamy tendencję do postrzegania siebie jako ludzi racjonalnych, logicznie myślących i opierających swoje poglądy na faktach, to z drugiej strony przypisujemy obrazom własności materii ożywionej, uważając, że można je zranić, a sam obraz może nas kusić, przekonać czy zachęcić do podjęcia działań. Jeśli obrazowanie oznacza cechę przekazu polegającego na odwzorowaniu rzeczywistości za pośrednictwem techniki właściwej danemu medium, to możemy mówić także „o adekwatności obrazowania, czyli o stopniu, w jakim nasze roszczenie do odwzorowania rzeczywistości w przekazie jest zaspokojone” (Kowalczyk, 2012). Mówiąc o realnym świecie, zarówno tym językowym, jak i niejęzykowym, w procesie werbalizacji w osobistych wypowiedziach ujawnia się obrazowanie rzeczywistości. Posiada ono cechy podmiotu, stanowiąc swoistą mozaikę jego poglądów, wartości, emocji, postrzeżeń i obrazów mentalnych.

1.2. „Wieszaki konceptualne” i „rusztowania” w procesie uczenia się Im bardziej konkretny jest bodziec, tym bardziej solidnym jest wieszakiem konceptualnym i tym lepiej działa jako przypomnienie

Uczenie się jest związane z poznawaniem świata. Zdolności naszego umysłu pozwalają nie tylko na rejestrowanie napływających informacji, ale również na przekształcanie ich zgodnie z istniejącymi w nim schematami poznawczymi. Poznanie jest procesem czynnym. Zwracał na to uwagę m. in. John Dewey (1972), stwierdzając, że wiedza dziecka zdobyta podczas poszukiwania, dociekania i odkrywania, przy jednoczesnym zaangażowaniu dziecka wynikającym z jego zainteresowań, jest dla jego rozwoju najbardziej cenna. Nauczanie takie obejmuje działania oparte na słowach i obrazach, na ludzkim systemie poznawczym i zdolnościach do abstrakcji, do przełączania się pomiędzy wrażeniami a pojęciami, reprezentacjami wewnętrznymi i zewnętrznymi czy czynności odwołujące się do interpretowania i zdolności twórczych podmiotu. Douwe Draaisma (2009) opisując rolę metafor, stwierdza, że właściwa interpretacja języka figuratywnego (a więc i metafor) jest ściśle zależna od integracji procesów „opartych na języku” z procesami „opartymi na obrazie”. Zaś łącząc obraz (aspekt poglądowy) z językiem (aspekt abstrakcyjny), metafory idealnie mają się nadawać, według tego autora, do wyjaśniania i nauczania wszelkich teorii. Skuteczności metafor w nauczaniu poglądowym dowiodły wyniki badań RalphaReynoldsa i Roberta Schwartza (1983). Uczeni ci poprosili badane osoby o przeczytanie ośmiu tekstów naukowych, które były podsumowane wnioskami. Część wniosków ujęta była metaforycznie, a część w typowo naukowy sposób. Wyniki wskazały, że nie tylko wnioski były lepiej zapamiętane, jeśli prezentowano je w postaci metaforycznej. Prawidłowość ta dotyczyła nawet drobnych szczegółów z tekstów podsumowanych w taki poglądowy sposób. Ponadto obraz jako nośnik metafory, nie tylko pomaga lepiej zapamiętać temat, ale umożliwia również efektywne przechowywanie informacji. Zatem zaletą nośników obrazowych jest to, że działają jak „wieszaki konceptualne” (conceptual peg)4 – można więc do nich podłączać bardziej abstrakcyjne terminy (Draaisma, 2009). Obrazując rolę wieszaków konceptualnych, Marc Trachtenberg (2006) w swoim przewodniku metodycznym do kunsztu pisania historii 4 Hipotezę wieszaków konceptualnych stworzył Allan Paivio w 1969 roku. Głosi ona, że konkretne rzeczowniki tworzą mentalne obrazy, do których można niejako podłączyć inne słowa, idee zwiększając tym samym zasoby pamięci podmiotu. Słowa te mają „większą moc integrowania” ze sobą innych – abstrakcyjnych czy niekonkretnych idei.

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Allan Paivio

międzynarodowej stwierdza, że tekst i tzw. surowe dane nie mogą być prezentowane bez tego, co określa on mianem rdzenia koncepcyjnego (conceptual core), który jest rodzajem argumentu, sercem tekstu wyznaczającym kierunek czy sposób, w jaki autor radzi sobie z danymi. Stwierdza on metaforycznie, że każde dane empiryczne potrzebują wieszaka konceptualnego, aby móc na nim zawisnąć. Nauczyciel jako twórca środowiska edukacyjnego, generator instrukcji dydaktycznych, reżyser zdarzeń ale i chwil, jest również architektem budującym rusztowania dydaktyczne (scaffolding). Termin ten miał być pierwszy raz użytyw 1976 roku (Pea, 2004) i miał oznaczać „proces lub działanie, które umożliwia dziecku rozwiązanie problemu, wykonanie zadania i osiągnięcie celu, który byłby bez tego rusztowania poza zasięgiem jego możliwości/kompetencji/umiejętności” (Wood i in. 1976). Nieco wcześniej, bo już w latach 60., J. Bruner (1966, 1996) opisał teorię instrukcji (theory of instruction), która odnosiła się do idei nadania struktury i odpowiedniej sekwencji zdarzeniom edukacyjnym (instructional design). Roy Pea (2004) zwrócił uwagę na swoiste nakładanie się na siebie tych dwóch teorii i wskazał na konieczność przeprowadzenia badań empirycznych określających relacje zachodzące między tworzeniem rusztowania a procesem uczenia się, określające wpływ owego rusztowania na efekty uczenia się. W świetle rozwoju technik multimedialnych w szkołach, rola różnego rodzaju wsparcia, zarówno ze strony nauczyciela, jak i ze strony zaprojektowanego oprogramowania/sprzętu, wymaga przeprowadzenia badań. Częściowo takiego wyzwania podjęli się Howard Tanner i Sonia Jones (2000). Przeprowadzili oni prace badawcze dotyczące różnego typu wsparcia i „rusztowania” zaprojektowanego przez nauczycieli oraz wykazania efektywności tegoż wsparcia w przyspieszaniu rozwoju aktywnych umiejętności metapoznawczych na zajęciach z matematyki. Najlepsze wyniki uzyskały grupy otrzymujące „dynamiczne rusztowanie” (dynamic scaffolders) – dostosowane do zmieniającej się aktywnie sytuacji w toku edukacyjnym, oraz „refleksyjne rusztowanie” (reflective scaffolders) – wspierające przede wszystkim analizę i namysł nad tokiem i efektami procesu. „Rusztowanie” nie jest w tym momencie bytem tylko materialnym lub tylko ideowym. Składnikiem tego rusztowania są konkretne bodźce, którymi nauczyciel oddziałuje na uczniów. Bodziec taki może działać jako wieszak konceptualny wspierając ucznia w procesie budowania wiedzy. Integralnymi elementami rusztowania są również stosowane przez nauczyciela metody i środki dydaktyczne. Według J. Brunera główną strategią uczenia się czy naczelną metodą dydaktyczną powinno być kształcenie przez odkrywanie. Zawiera ono cztery ważne momenty: (1) wytworzenie sytuacji problemowej, (2) zidentyfikowanie i zdefiniowanie problemów oraz propozycji ich rozwiązania, (3) weryfikację proponowanych pomysłów rozwiązań, (4) analizę danych, porządkowanie

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

i stosowanie uzyskanych wyników w nowych zadaniach, w nowych sytuacjach (Filipiak, 2011). W swojej naturze owa strategia przypomina cykl eksperymentu naukowego, który z założenia jest odkrywaniem jakiejś cząstki rzeczywistości. Jednakże Jerome Bruner nie stawia znaku równości pomiędzy naukowcem a uczniem. Nie podchodzi do procesu edukacji organicznie, w ściśle zaplanowany sposób. Podkreśla rolę refleksji, indywidualnego charakteru czy dynamiki tego procesu. Jeremy M. Anglin (1978) zwrócił uwagę na sposób, w jaki J. Bruner widzi człowieka – jako jednostkę przetwarzającą informację, myślącą i twórczą, zwrócił więc uwagę na potencjał intelektualny człowieka. Z kolei Ewa Filipiak (2011) przytacza chyba najbardziej rozpoznawalne stwierdzenia Brunera: „edukacja musi uruchamiać u ucznia proces odkrywania”, „przedmiotem nauczania nie jest jego powierzchnia, lecz głębia”, „efektem spotkań edukacyjnych powinno być przede wszystkim rozumienie, a nie wykonanie”, „przyswojona wiedza najbardziej przydaje się uczniowi wówczas, gdy do jej »odkrywania« prowadziły jego własne wysiłki poznawcze”. Jednym z bardziej rozpoznawalnych stwierdzeń J. Brunera było nawiązywanie do stwarzania sytuacji edukacyjnych umożliwiających „wychodzenie poza dostarczone informacje”. Sytuacja taka ma miejsce, gdy uczeń: (1) potrafi umieścić aktualne dane w jakimś ogólniejszym, kategorialnym systemie kodującym, (2) potrafi odczytać z tego systemu dodatkowe informacje oraz (3) potrafi zastosować/ wykorzystać wyuczone (znane, opanowane) systemy kodujące do nowych zdarzeń,sytuacji (Bruner określa ten proces, jako transfer uczenia się). Wychodzenie poza dostarczone informacje może zachodzić dwojako: retrospektywnie, kiedy ma miejsce zmiana schematów, porządkowanie danych, zgłębianie znaczenia, lub prospektywnie poprzez stawianie nowych hipotez. Jednakże bez względu na sposób zachodzenia tego procesu doprowadza on do reorganizacji wiedzy za pomocą nowego systemu teoretycznego, umożliwiającego budowanie teorii i kodowanie (Filipiak, 2011). Jeżeli poznanie i obrazowanie poznawcze, tworzenie reprezentacji wewnętrznych w dużej mierze jest zdeterminowane przez osobiste doświadczenie, to – jak zauważa Stanisław Dylak (1995) – odbywać się może trzema drogami: przez wgląd (samopoznanie, medytacja); zmysły oraz przetwarzanie wyobrażeniowe (np. eksperyment myślowy). Samo poznawanie i doświadczanie może być bezpośrednie (przez osobisty kontakt fizyczny) lub pośrednie. W poznaniu bezpośrednim relacja między podmiotem a przedmiotem w postaci «ikonicznej reprezentacji» jest tworzona intencjonalnie. Taka reprezentacja jest analogią rzeczywistości. Poznanie bezpośrednie jest bardziej ekonomiczne, ale wydaje się, że jego użyteczność ogranicza się głównie do odtwarzania. Znacznie gorzej sprawdza się w procesach manipulowania konkretnymi obiektami, ich porządkowania czy odkrywania nieznanych dotąd zastosowań. Wspiera ono tworzenie głownie wiedzy deklaratywnej. W poznaniu pośrednim przedmiot ma kontakt z podmiotem w postaci «symbolicznej reprezentacji» i ta tworzona jest

na drodze wnioskowania. Bodźce wywołujące poznanie pośrednie w postaci konkretno – obrazowej lub w postaci znaków ikonicznych, wymagają kodowania i przetwarzania wyobrażeniowego i są wprowadzane przede wszystkim do pamięci obrazowej. David Kirsh (2010) uważa, że takie zewnętrzne wsparcia czy narzędzia pozwalają nam wykonywać nowy, a przy tym większy zakres działań, dają możliwość kodowania struktur bardziej złożonych, doprowadzają do sytuacji, w której wykonanie działań jest szybsze i bardziej dokładne. Oznacza to, że środowisko ma na nas znacznie większy wpływ niż dotąd sądzono, m. in. ze względu na fakt tworzenia reprezentacji tego środowiska w umyśle. Również ze względu na bogate środowisko zewnętrzne i napływ bodźców, których analiza jest kosztowna (bez względu na to, czy jest to bodziec istotny dla organizmu czy też nie), w toku ewolucji naszego gatunku musiał powstać wewnętrzny mechanizm selekcyjny. Maciej Błaszak (2013) zwraca uwagę na to, że organizm człowieka musi stabilizować granice własnego otoczenia poznawczego, a czyni to przez tworzenie ofert (sensu affordances: Gibson, 1979). Środowisko każdego zwierzęcia, w tym człowieka, składa się według Gibsona (1979) z afordancji (ofert), takich jak np. coś do jedzenia czy miejsca do spotkania innych przedstawicieli danego gatunku. W ofertach tych zawarta jest wiedza – ta zaś wynika z predyspozycji poznawczych ludzkiego fenotypu. Wartość oferty zależy od dwóch procesów: • projektowania ofert: ktoś lub coś musi wykonać obliczenia, zrealizować proces doprowadzający do pojawienia się wiedzy; • odbioru ofert, a dokładniej od odbiorcy, który, aby ją wykorzystać, musi dysponować odpowiednimi predyspozycjami poznawczymi (Błaszak, 2013). W skład systemu poznawczego człowieka wchodzi więc nie tylko umysł, zmysły, ciało, dłonie, ale i narzędzia takie jak np. język, przybory kreślarskie czy obiektyw. Oswajając środowisko podmiot, doprowadza nie tylko do jego zagęszczenia czy rozszerzenia niszy poznawczej, ale i do zmian we własnej wiedzy, pojęciach i przekonaniach. Dążenie do poznania, które wedle Arystotelesa ma leżeć w naszej naturze, jest także nierozerwalnie związane z procesem uczenia się, może być jego główną siłą napędową, ale także źródłem naukowych dociekań. Rolą nauczyciela jest stwarzanie środowiska edukacyjnego, bogatego w wartościowe oferty i oferującego wieszaki konceptualne, stwarzającego sytuacje dydaktyczne umożliwiające stawianie pytań, formułowanie problemów i dociekanie.

1.2.1. Czym jest uczenie się? Learning is not attained by chance, it must be sought for with ardor and diligence. Abigail Adams Stanisław Dylak (2013b) określa uczenie się jako „współtworzenie czynnej wiedzy osobistej”. Poznawanie może odbywać się przez wyszukiwanie i przyswajanie informacji, zaś wiedza jest skutkiem poznawania i osobistego wysiłku. Zatem efektywni nauczyciele pomagają swoim podopiecznym w procesie tworzenia połączeń (integracji) między różnymi aspektami i obszarami ich wiedzy (Bransford i in., 2000). Howard Gardner (2006) stwierdza, że rzeczywisty proces uczenia się wychodzi poza fakty i liczby, zaś jego wymiernym efektem jest umiejętność wykorzystania nabytej wiedzy w sytuacjach życiowych, w realnych sytuacjach problemowych – takich, które dalece wykraczają poza klasę szkolną. Zwraca również uwagę na to, że w procesie uczenia się istotne jest dostosowywanie wiedzy i sposobu jej konstruowania do indywidualnego stylu uczenia się podmiotu. Podkreśla też, że jeśli uczeń nie uczy się aktywnie, jeśli nie uczy się zadawania pytań i wykonywania zadań samodzielnie (w duchu idei hands on), aby móc odtworzyć lub wykorzystać w nowy sposób nabytą wiedzę i umiejętności, to uczenie się nie przynosi żadnych efektów. Anna Matczak (1992) stwierdza:

Podobnie Geoff Petty (2010) stwierdza, że uczenie się to proces aktywnego nadawania znaczeń, jednakże odbywa się ono w odniesieniu do tego, co w umyśle uczącego się już istnieje. Ponadto, jak pisze Bruner, jedynie wówczas może być efektywne, gdy: jest ono partycypacyjne, proaktywne, wspólne, kooperatywne i nastawione raczej na tworzenie znaczeń niż na ich przyjmowanie w gotowej postaci – nawet nauk przyrodniczych, matematyki i języków w takich szkołach nauczamy efektywniej niż w bardziej tradycyjnych (Bruner, 2006, s. 122).

Michael Schneider i Elisabeth Stern (2013) podsumowując pewien etap badań edukacyjnych, wymieniali dziesięć ich zdaniem głównych odkryć

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

(...) rozwój dokonuje się w toku aktywnych kontaktów jednostki z otaczającą rzeczywistością. Aktywność ta jest motorem rozwoju, jego bezpośrednią przyczyną. Zarazem jest ona najbardziej podstawową potrzebą człowieka (s. 156).

kognitywnych – swego rodzaju postulatów – dotyczących uczenia się. Cztery z nich omówiono poniżej. 1) Uczenie się jest działaniem – aktywnością podejmowaną przez uczącego się. W takim ujęciu uczenie się jest czynnością, aktywnością poznawczą. Do takiego aktywnego pojmowania uczenia się nawołują pedagodzy od lat. Wspomnieć tu należy choćby przywoływanego już H. Gardnera (2008), D. Klus-Stańską (2000a), A. Matczak (1992), G. Petty’ego (2010). Podobnie Lew Wygotski (za: Filipiak, 2011, 2012) podkreślał, że uczenie jest aktywnością zarówno ucznia, jak i nauczyciela w strefie rozwoju oraz zmianą w relacjach umysł – świat. Ewa Filipiak podsumowuje: w perspektywie socjokulturowej (uczenie się) jest efektem spontanicznych i zaplanowanych interakcji pomiędzy rozwijającym się dzieckiem oraz bardziej dojrzałymi członkami społeczności. W każdej interakcji dochodzi do „spotkania” i wymiany „udziałów”. Uczenie się jest aktywnością edukacyjną (learning activity), specyficznym rodzajem ludzkiej aktywności, ukierunkowaną na zdobywanie wiedzy społecznej i umiejętności, poprzez indywidualną reprodukcję znaczeń negocjowanych (ustalanych) z innymi (2011, s. 32).

2) Optymalne uczenie się uwzględnia posiadaną już wiedzę (tzw. przedwiedzę). O postulacie uwzględniania wiedzy uprzedniej pedagodzy mówili już od dawna. Bruner (1986) pisał, że to, co poznajemy i jak to interpretujemy, zależy od tego, co już wiemy, zaś uczniowie samodzielnie konstruują nowe idee i pojęcia, korzystając z uprzednich struktur wiedzy. Również S. Dylak (1994) i D. Klus-Stańska (2000a, 2000b) pisali o konieczności odwoływania się do wiedzy uprzedniej czy też osobistej, a E. Filipiak (2012) wskazywała w tym kontekście na zmianę w relacjach umysł – świat, która niejednokrotnie ogranicza postrzeganie rzeczywistości (Bransford i in., 2000). 3) Uczenie się wymaga integracji struktur wiedzy . Postulat ten łączy się z poprzednim. M. Schneider i E. Stern (2013) wskazali, że jeśli odbiorcy mają już zintegrowane błędne reprezentacje na temat omawianego zagadnienia, a w procesie dydaktycznym nie dochodzi do konfliktu poznawczego wiedzy osobistej z wiedzą naukową, to uczący się mogą pozostać w przekonaniu o słuszności obu wersji – własnych wyobrażeń i naukowego wyjaśnienia. Może dojść do swoistej „dychotomiczności znaczeń i reprezentacji” lub do „chorągiewkowego pojęcia”. O owej dychotomiczności znaczeń można mówić, kiedy uczniowie będą stosować różne wyjaśnienia w różnych sytuacjach, tzn. szkolne będą wykorzystywanew szkole na lekcji, a osobiste w życiu osobistym (por. też H. Szydłowski i in., 1991). To, co określam jako „chorągiewkowe pojęcie”, odnosi się do takich kon-

struktów wiedzy ucznia, które są chwiejne, dynamiczne na tyle, że czasem nawet są wewnętrznie sprzeczne, ulegają bowiem wpływom kontekstu, w którym są poruszane. Zawierają też błędne mniemania i przez to utrudniają dalszy rozwój czy dalszą konceptualizację w ramach omawianych zagadnień. W efekcie, jeśli nie dojdzie do świadomego zderzenia owego chwiejącego się rusztowania z faktami, obserwacjami, doświadczeniem, „chorągiewkowe pojęcie” może funkcjonować w umysłach uczniów przez wiele lat. Jerome Bruner podsumował: „jesteśmy gatunkiem intersubiektywnym par excellence, właśnie ta cecha umożliwia nam »negocjowanie« znaczeń, gdy słowa się zawieruszają” (tenże, 2006).

Uczenie się ma więc intymny charakter i jest osadzone kulturowo, gdyż może być postrzegane jako proces nabywania rozumienia wytworów kultury oraz opanowywania znajomości narzędzi kulturowych i umiejętności sprawnego posługiwania się nimi. Uczenie się jest procesem społecznym i zawsze ma miejsce w pewnym społecznym kontekście (Filipiak, 2012). Ponadto ma wpisane w swoją naturę emocje i relacje a także rozwój jednostki, która chce podlegać temu złożonemu procesowi. 1.2.2. Pomiędzy poznaniem a nauczeniem Myślenie: proces przetwarzania poznania w wiedzę William Wharton Procesy poznawcze to „te wszystkie czynności psychiczne, które służą człowiekowi do uzyskania orientacji w otoczeniu. Dzięki nim jednostka może zdobywać informacje i budować swoją wiedzę o świecie zewnętrznym i samej sobie” (Matczak, 2003, s. 50). Jako przykład procesów poznawczych autorka

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

4) Uczenie się jest wynikiem dynamicznej wzajemnej zależności między emocjami, motywacją i poznaniem. Emocje są integralną częścią zarówno pracy naszych mózgów, jak i naszego działania. Działanie człowieka, które jest wykonywane bez zaangażowania emocjonalnego, ma zdecydowanie mniejsze szanse na dokonanie zmian w relacjach umysł – świat. W sytuacji szkolnej nauczyciel powinien zapewnić swoim podopiecznym pozytywne emocje. Począwszy od klimatu bezpieczeństwa emocjonalnego i zaangażowania poprzez zaprojektowane sytuacje dydaktyczne powodujące wzburzenia emocjonalne (Brooks i Brooks, 1993). Są one niezbędnym elementem aktywizacji ucznia w procesie edukacji (Dylak, 2014).

ta wymieniła odbieranie wrażeń, postrzeganie, myślenie i procesy pamięci. Według Rudolpha Schaffera rozwój poznawczy związany jest ze zdobywaniem wiedzy w okresie dzieciństwa (Schaffer, 2008). Autor ten określił poznanie jako: „rozumienie, rozumowanie, myślenie, rozwiązywanie problemów, uczenie się, tworzenie pojęć, klasyfikowanie, zapamiętywanie” (tamże, s. 182). W świetle teorii konstruktywizmu uczenie się polega na reorganizowaniu schematów poznawczych. Również Bruner podkreślał, że motorem działalności poznawczej – w tym uczenia się – jest zainteresowanie, zaś najlepszym sposobem, aby wytworzyć zainteresowanie jakimś przedmiotem, jest uczynić go godnym poznania (Bruner, za: Filipiak, 2011). Proces uczenia się jest nierozerwalnie związany z myśleniem. Nie ma jednej i zdeterminowanej definicji myślenia, choć każdy czuje, czym ono jest. Określane jest jako jeden z podstawowych procesów poznawczych polegający na skojarzeniach, wnioskowaniach, funkcjonujących dzięki działaniom na elementach pamięci – czyli symbolach, pojęciach, obrazach, dźwiękach itd. Z kolei styl myślenia można opisać jako sposób, w jaki z reguły ludzie odpowiadają lub interpretują informacje lub problemy, jakie są im prezentowane. Sposób myślenia nie może być postrzegany jako zdolność umysłowa, ale raczej jako odzwierciedlenie preferowanego przez ludzi sposobu wyboru użycia konkretnych umiejętności (Grigorenko i Sternberg, 1997). Z kolei bardziej ucieleśnione podejście do myślenia prezentował już Martin Heidegger, który bezpośrednio wiązał dłoń i wykonywane czynności ze zdolnością do myślenia „nie podobna jednak określić istoty ręki jako organu chwytnego ani od tej strony jej wyjaśnić (…). Każdy ruch ręki w każdym z jej dzieł niesie się przez żywioł myślenia, gestem wchodzi w żywioł myślenia” (2000, str. 60-61). Jerome Bruner (1986) wyróżnia dwa podstawowe typy myślenia – paradygmatyczny i narracyjny. Pierwszy typ odnosi się przede wszystkim do opisu prawidłowości zachodzących w świecie zewnętrznym, stąd naturalnie można stwierdzić, że powiązany jest z opisywaniem świata przyrody. Drugi typ służy do opisu przeżywanego życia, gdyż, jak twierdzi J. Bruner (2004), „nie ma czegoś takiego, jak życie samo w sobie”. Myślenie paradygmatyczne jest z założenia logiczne i naukowe, „korzysta z procedur zapewniających wiarygodne odniesienie do prawdy i umożliwia jej empiryczne sprawdzenie”, tryb tego myślenia próbuje zadośćuczynić ideałowi formalnego, logicznego, matematycznego systemu opisywania i wyjaśniania świata, wykorzystuje kategoryzacje lub konceptualizacje i operacje, przez które kategorie są tworzone, idealizowane i powiązane ze sobą tworząc spójny system (Bruner, 1986). Myślenie narracyjne „stara się umieścić ponadczasowe cuda w szczegółach doświadczenia oraz zorientować doświadczenie w czasie i miejscu”, stąd jego efektem są historie, opowiadania. Przeżycia te odnoszą się do ludzi lub do podobnych do ludzkich emocji, przeżyć, działań, a także losów i konsekwencji, które niejako w „ludzki sposób” odciskają się na biegu historii (Bruner, 1986). Jak stwierdza James Kaufman

(2002), paradygmatyczne myślenie „zajmuje się poszukiwaniem odpowiedzi na pytanie „co jest/jak jest?”, zaś narracyjne skupia się bardziej na pytaniu „co mogłoby być/jak mogłoby być?”. Ewa Filipiak (2011) stwierdza, że zdaniem Brunera to właśnie tryb narracyjny jest sposobem myślenia i środkiem wytwarzania znaczeń. Sam autor zaś pisał: (...) jeżeli narracja ma stać się narzędziem umysłu, służącym do wytwarzania znaczeń, wymaga zaangażowania z naszej strony – odczytania jej, wytworzenia, zanalizowania, zrozumienia jej rzemiosła, wyczucia jej zastosowań, dyskusji nad nią. (…) Jedynie w trybie narracyjnym możemy konstruować własną tożsamość i odnajdywać swoje miejsce we własnej kulturze. Szkoły muszą to umożliwiać, podtrzymywać i przestać przyjmować za pewnik (tenże, 2006, s. 67- 68).

Uczenie się jest procesem poznawczym i zapewne jedną ze starszych ewolucyjnie form aktywności, zarówno podmiotu, jak i grupy. Pomiędzy poznaniem a konstruktem myślowym w postaci wiedzy osobistej zachodzą procesy, które ogólnie określa się mianem myślenia. Jego charakter i forma zależą nie tylko od indywidualnych predyspozycji, ale i od preferowanego w procesie nauczania stylu poruszania zagadnień, zestawiania podmiotu z problemami a także od kontekstu edukacyjnego. 1.3. „Momenty intelektualne” w rozwoju poznawczym dziecka Uczenie się może wywołać w rozwoju odległe, a nie tylko bezpośrednie konsekwencje, czyli może nie tylko iść krok w krok za rozwojem, nie tylko kroczyć w jednym z nim szeregu, ale także go wyprzedzać, posuwać go naprzód i wytwarzać w nim nowe struktury Lew S. Wygotski Zdolności poznawania i opisywania świata są prawdopodobnie jednymi z ważniejszych umiejętności posiadanych przez nasz gatunek. Obie, jak się obecnie wydaje, zachodzą w rozszerzonym umyśle i obie nie mogą istnieć bez oddziaływania ze środowiskiem zewnętrznym. Środowiskiem, które kulturowo poświęcone jest poznaniu, jest szkoła. Anna Brzezińska (2009) podkreśla, że zarówno uczniowie, jak i nauczyciele mogą zdobywać nowe kompetencje, jak i modyfikować już posiadane konstrukty myślowe (tzw. wiedzę) w trojaki sposób: „(1) drogą własnych poszukiwań, eksploracji i eksperymentowania; (2) drogą uzyskiwania gotowej wiedzy bezpośrednio od innych ludzi („nau czycieli”) bądź pośrednio z książek, czasopism czy Internetu oraz (3) drogą refleksji i autorefleksji” (s. 12-13). Autorka zwraca również uwagę na to, że

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

każda z wymienionych form uczenia się kształtuje inne kompetencje oraz że pojawiają się one etapami w trakcie rozwoju podmiotu. Najwcześniej z nich pojawia się osobiste doświadczenie, najpóźniej zaś autorefleksja. Jednak moment, w którym konkretne umiejętności się rozwijają, jest bardzo zindywidualizowany i zależny od wielu czynników zewnętrznych, jak choćby od stopnia zróżnicowania środowiska, w którym dziecko podejmuje działania, od różnorodności form kontaktu z dorosłymi i rówieśnikami, od sposobów wykorzystywania mediów i środków dydaktycznych czy od stylu komunikacji z dzieckiem. Wszystkie te elementy składają się na to, kiedy w myśleniu dziecka pojawi się refleksja – czy jeszcze w wieku wczesnoszkolnym, na przełomie 6/7 roku życia, czy dopiero w okresie dorastania. Lew Wygotski określa moment pojawienia się refleksji jako niezwykle ważny „moment intelektualny” (por. Wygotski, 2002 za Brzezińska 2009). Istotny poznawczo dla dzieci jest wiek przedszkolny, gdyż wówczas ma miejsce „okres przejściowy między poznaniem mimowolnym i zwykle zewnętrznie ukierunkowanym a dowolnym i świadomie kierowanym” (Kielar-Turska, 2011). Zachodząca w tym czasie kategoryzacja może odbywać się na różnych poziomach – nadrzędnym (superordinate), podstawowym (basic) i podrzędnym (subordinate). Dokonując kategoryzacji, najczęściej w trakcie interakcji z dorosłymi, dzieci rozpoczynają od pojęć percepcyjnych i ogólnych z poziomu podstawowego. Pojęcia z tego poziomu są spójne i cechują się podobieństwem percepcyjnym (jak np.: kot, pies, ptak). Zaliczenie obiektu do kategorii poziomu podstawowego nie wymaga dużego wysiłku umysłowego. Poziomy nadrzędne i podrzędne są tymi, które mogą dzieciom przedszkolnym przysparzać problemów (Rosch, 1976). Z kolei w opanowywaniu pojęć niepercepcyjnych dzieci kierują się dwoma rodzajami informacji: kształtem (informacja wizualna) i nazwą (informacja językowa) (Kielar-Turska, 1989). W tym czasie wzrasta również zdolność rozróżniania barw, wrażliwość słuchowa i większość dzieci rozpoczyna proces nauki czytania i pisania. Poprawia się wówczas także integracja sensomotoryczna – zwłaszcza oko-ruchowa, która ma znaczenie przy poznawaniu świata i składa się na tzw. stadium pre-czytelnicze. Pod koniec etapu przedszkolnego z reguły dziecko potrafi już oceniać stosunki przestrzenne pomiędzy obiektami z własnej perspektywy i z cudzej a także stosuje zasady semantyczne w grupowaniu. Rozumie przyczynowość zjawisk, wykorzystuje wyobrażenia reproduktywne i antycypacyjne oraz odróżnia rzeczywistość od fikcji. Dziecko takie szereguje systematycznie i klasyfikuje hierarchicznie obiekty, co oznacza, że jest zdolne do wykrywania podobieństw między elementami w zbiorze, ustalania relacji między nimi czy dokonywania podziałów elementów zbioru na podzbiory według jakiegoś kryterium – najpierw jednego, potem wielu, aż do klasyfikacji opartej na hierarchii. Podobne działania może wykonać przy wykrywaniu różnic między elementami zbioru – co przypisywane jest do umiejętności szeregowania (Kielar-Turska, 2011). Zdaniem Wygotskiego (1989) myślenie dziecka

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

w tym wieku zmienia się z synkretycznego – czyli opierającego się na ogólnym ujmowaniu obiektu (przy ujawniającym się silnym subiektywizmie podmiotu) do myślenia kompleksowego. Ten ostatni typ rozumowania opiera się na percepcyjnych cechach obiektywnych, ale nie zawsze istotnych. Rozpoczyna się od skojarzeń, przez różne typy kompleksowego (łączonego) myślenia, aż do formy pseudopojęciowej tej czynności. W tej formie kompleks – pseudopojęcie – tworzony jest na podstawie obiektywnych cech przedmiotu, a odniesieniem jest jeden z przykładów. W dalszym etapie rozwoju dziecka powinno nastąpić myślenie pojęciowe. W wieku szkolnym, jak wykazał Jean Piaget, dziecko rozwija myślenie logiczne. Sposób jego rozumowania staje się elastyczny i zorganizowany. Może też stosować odwracalność myślenia (inwersja i wzajemność), a to wiąże się z opanowaniem zasady zachowania stałości (czyli np. świadomością, że liczba elementów w zbiorze nie zmienia się, gdy zmieniamy wymiary nie związane ze zbiorem). Pojawia się wówczas również myślenie pojęciowe, formułowanie pierwszych praw, dostrzeganie przyczyny, skutku, czasu i przestrzeni. Zdecydowanie rosną zasoby poznawcze dziecka – co objawia się m. in. skróceniem czasu potrzebnego na wykonanie czynności umysłowych (Kołodziejczyk, 2011). Zaproponowana przez Bradforda Pillowa (2008) koncepcja rozumienia aktywności umysłowej przez dzieci zakłada trzy poziomy jego rozwoju. Pierwszy wiąże się z odkryciem istnienia różnych stanów umysłowych (np. fałszywych przekonań) oraz rozwinięciem wiedzy o warunkach występowania różnych aktywności umysłowych. Przykładowo, w tym wieku dzieci odkrywają znaczenie koncentracji dla wykonania zadania, odkrywają też, że przekonania dotyczące otaczającego nas świata mogą różnić się między sobą, nie zawsze pochodzą z bezpośrednich doświadczeń, więc nie zawsze są równie wiarygodne. Drugi poziom rozwoju rozumienia dotyczy pojmowania organizacji aktywności umysłowej. Dziecko dostrzega wówczas, że istnieją pewne podobieństwa i różnice pomiędzy różnymi stanami umysłowymi. Aktywności mentalne są wówczas dzielone na te powstałe dzięki doświadczaniu środowiska zewnętrznego (bodźce percepcyjne) oraz dzięki stymulacji wewnętrznej (rozważanie, decydowanie) lub zewnętrznej (zapamiętywanie, myślenie, analizowanie). Drugie kryterium podziału aktywności umysłowych dotyczy stopnia ich pewności – od wysokiego (coś widziałem, zrozumiałem) do niskiego (zgaduję, przypuszczam). Ten drugi rodzaj oceny aktywności umysłowej wiąże się z pojawiającymi się wówczas zdolnościami do wnioskowania i oceniania. B. Pillow uważa, że na początku dorastania (ok. 13-14 lat) dzieci zaczynają tworzyć konstruktywistyczną teorię umysłu. Trzeci poziom rozwoju dotyczy właśnie tworzenia tej teorii i wiąże się z myśleniem epistemologicznym, które związane jest z refleksją nad naturą wiedzy, jej pochodzeniem, relacjami ze światem zewnętrznym, weryfikowaniem ocen i opinii, formułowaniem sądów i rozwojem racjonalnego myślenia.

Według Piageta między 7 a 11-12 rokiem życia (w fazie operacji konkretnych) pojawia się m. in. myślenie słowno-logiczne, przyswojenie pojęć logicznych oraz zdolność do klasyfikacji hierarchicznej, możliwość dokonywania kategoryzacji, rozumowanie indukcyjne (od szczegółu do ogółu) czy rozumienie relacji. Według tego autora nie pojawia się tu jeszcze myślenie abstrakcyjne. Myślenie hipotetyczno-dedukcyjne i myślenie abstrakcyjne – obie, najwyższe formy myślenia mają pojawiać się na etapie operacji formalnych, czyli po 12 roku życia. Jeśli przyjąć założenia Piageta, należałoby stwierdzić, że dzieci w szkole podstawowej nie są za bardzo zdolne myśleć abstrakcyjnie czy dywergencyjnie (co jest z kolei podstawą myślenia twórczego). Dopiero w fazie operacji formalnych inteligencja jednostki wykazana jest przez logiczne wykorzystanie symboli związanych z pojęciami abstrakcyjnymi. Ta forma myślenia obejmuje idee, obiekty, które nie mają żadnego związku z rzeczywistością (Piaget, 1972). Na tym etapie rozwoju podmiot jest zdolny do hipotetyczno-dedukcyjnego rozumowania czy myślenia o abstrakcyjnych koncepcjach. Myślenie hipotetyczno-dedukcyjne związane jest z przypuszczalnymi sytuacjami, założeniami: „co jeśli / co by było gdyby”, które nie zawsze są zakorzenione w rzeczywistości. Jednakże myślenie takie jest często wymagane w nauce przedmiotów przyrodniczych, ścisłych i w matematyce. Młodsze dzieci mają tendencję do myślenia konkretnego, opartego na doświadczeniu, natomiast w fazie operacji formalnych zaczyna się u nich rozważanie możliwych skutków i konsekwencji działań, co stanowi niezbędny składnik myślenia abstrakcyjnego. Metapoznanie, czyli zdolność do „myślenia o myśleniu”, (lub tzw. teoria umysłu), która również ma się pojawiać najpóźniej, pozwala nastolatkom i dorosłym na myślenie o ich własnych procesach myślowych (Arnett, 2013). Natomiast rozwiązywanie problemów ujawnia się, kiedy dzieci rozważają problemy metodą prób i błędów. Wydaje się, że zdolność rozwiązywania problemów to systematyczny sposób logicznego i metodycznego postępowania z danym zagadnieniem. Zatem w momencie, gdy dzieci w szkołach podstawowych wykorzystują głównie rozumowanie indukcyjne, wyciągając ogólne wnioski z osobistych doświadczeń i konkretnych faktów, nastolatki stają się zdolne do rozumowania dedukcyjnego, w którym wyciągają konkretne wnioski z abstrakcyjnych koncepcji za pomocą logiki. Ta zdolność wynika z pojawiającego się u nich rozwoju zdolności myślenia hipotetycznego (Berger, 2014). Jednakże, jak zauważa Jeffrey Arnett (2013) „badania wykazały, że nie wszystkie osoby we wszystkich kulturach osiągają formalne operacje, a większość ludzi nie stosuje formalnych działań we wszystkich aspektach swojego życia”. Ponadto, mimo że Piaget wyznaczył granice pojawiania się konkretnych operacji mentalnych, to nierzadko pojawiają się badania wskazujące, że rzeczywistość nie koniecznie przystaje do modelu wyznaczonego przez szwajcarskiego badacza, a w grupie dzieci zazwyczaj spotyka się swoisty melanż stylów myślenia, rozumowania, wnioskowania czy nawet prezentowanych umiejętności.

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

O znaczeniu wprowadzania założeń teorii Wygotskiego do praktyki edukacyjnej, zwłaszcza we wczesnych etapach, pisała m. in. Anne Smith (1992). Autorka ta podkreśla, że bez dotarcia do strefy najbliższego rozwoju dziecka pozostaje ono w stagnacji. Zatem istotne jest, aby nauczyciel znał swoich uczniów, by docierał do tej strefy, rozumiał nie tylko potrzeby dziecka, ale i uwzględniał w procesie dydaktycznym jego wiedzę osobistą. Działania takie mogą zapewnić odpowiedni poziom wsparcia, jakiego dziecko wymaga, zanim będzie ono mogło wykonać zadanie samodzielnie. Kiedy bierzemy pod uwagę dziecko jako podmiot w nauczaniu, to zarówno strefa aktualnego, jak i najbliższego rozwoju dziecka muszą znaleźć się w obrębie zainteresowań nauczyciela (Wygotski, 1971). Poznanie strefy aktualnego rozwoju dziecka umożliwia poznanie jego potencjału, ale umożliwia również podejmowanie działań wspierających jego rozwój – czyli wkraczających w strefę najbliższego rozwoju, w której ulokowane są umiejętności dopiero kształtujące się. Koncentracja na zasobach dziecka, jego potencjale pozwala projektować pakiety edukacyjne, które wspierać będą rozwój, a nie wyrównywać poziom czy niwelować braki (Brzezińska i in., 2012). Ciekawą perspektywę postrzegania zdolności dzieci do wykonywania różnych zadań wyraził również Lew Wygotski. Uważał on, że zadania, które dziecko potrafi wykonać samodzielnie, mogą jedynie służyć za wskaźnik jego dojrzałości, zdolności lub funkcji poznawczych, czyli odnoszą się do bieżącego poziomu rozwoju dziecka. Jednak jak zauważa Anna Basińska (2010), „dla Wygotskiego ważne było badanie nie tylko procesów dojrzałych, ale również dojrzewających, na podstawie których można wnioskować o dynamice procesów dojrzewania poszczególnych zdolności i funkcji umysłowych” (tamże, s. 27). Wygotski stwierdził: „badając to, co dziecko potrafi zrobić samodzielnie, badamy wczorajszy dzień w jego rozwoju. Badając to, co potrafi zrobić we współpracy, określamy dzień jutrzejszy” (Wygotski 2002). Poszukując zależności pomiędzy uczeniem się a rozwojem warto odwołać się do idei Jeana Piageta, Lwa Wygotskiego czy Jerome Brunera. Według Katarzyny Stemplewskiej-Żakowicz (1996), pierwszy z nich wskazywał, że podstawowych czynników rozwoju podmiotu należy upatrywać w immanentnych dla tegoż podmiotu własnościach, czyli naczelną rolę odgrywa sam podmiot. Lew Wygotski z kolei akcentował rolę środowiska, kultury i jej nośnika, czyli języka w rozwoju poznawczym podmiotu. Jerome Bruner docenił znaczenie obu czynników, określanych przez autorkę mianem czynnika Wygotskiego i czynnika Piageta, ale akcent przeniósł na element społecznego negocjowania oraz na to, że akt poznania zachodzi w pewnej kulturze, nie zawsze przez bezpośredni kontakt z poznawanym obiektem. Jak ujęła to K. Stemplewska-Żakowicz (1996) „ważne jest nie tylko to, co (obiekt, więc treść) jest poznawane, lecz także w jaki sposób (uwzględnienie dydaktyki), w jakim społecznym kontekście, z kim i w jakich relacjach (społeczne uwarunkowania nauczania i uczenia się)”.

Dziecko w wieku szkolnym przechodzi przez szereg zmian rozwojowych. Osoby znajdujące się w jego otoczeniu mają wpływ na to, jak ten rozwój będzie przebiegał. Można założyć, że jednym z zadań szkoły jest wspieranie dziecka w rozwoju, zaś ten jest w uproszczeniu wynikiem współdziałania procesów biologicznego dojrzewania organizmu i uczenia się (Uszyńska-Jarmoc, 2008). Rozwój jednostki może być wyrażony i mierzony przez nabywanie nowych kompetencji i doskonalenie już istniejących. Jednocześnie w trakcie rozwoju pojawiają się swoiste momenty intelektualne, które działają jak punkty zwrotne lub osiągnięcia rozszerzające możliwości poznawcze i ułatwiające dziecku zarówno uczenie się jak i rozwój. Procesy te są nie tylko zależne od środowiska czy od indywidualnych predyspozycji dziecka. Są one również powiązane między sobą siecią wzajemnych zależności. Pomiędzy myśleniem, rozwojem, konceptualizacją a typami reprezentacji Każdy obraz świata zawiera luki, lecz dla tych, którzy go utworzyli, są niedostrzegalne. Niewiedza o niewiedzy towarzyszy nieustępliwie poznaniu. Stanisław Lem Oczekiwania społeczne względem szkoły i procesu edukacyjnego są ogromne. Wynika to z wartości przypisywanej nie tylko idei kształcenia przyszłych pokoleń, ale i procesom, jakie zachodzą w jej murach i w umysłach dziecięcych. Pomiędzy socjalizacją, procesami twórczymi i odtwórczymi, działaniami opartymi na emocjach i na komunikacji, rozwojem i blokadami tegoż znajdują się uczeń i nauczyciel. Umysły obu tych podmiotów poddane są licznym bodźcom, a ścieżki i schematy myślenia u obu mogą nie tylko wzajemnie się korygować, ale i zmieniać diametralnie, mimo że uwaga i rozumienie zachodzących w szkołach procesów skierowane są głównie w stronę ucznia. Oczekiwania społeczne dotyczą tego, że uczeń się rozwinie, nabędzie zdolności intelektualnych i manualnych, będzie rozumował logicznie, synkretycznie, narracyjnie, paradygmatycznie lub w jeszcze inny sposób – adekwatny do zapotrzebowania w danej chwili. Pierre van Hiele (1984) wyróżnił istnienie kilku poziomów myślenia, które też określał poziomami rozumienia pojęć i jednocześnie poziomami rozumowania – poziom wzrokowy, opisowy i logiczny, które współgrają z teorią rozwoju intelektualnego dziecka J. Piageta. Na poziomie wzrokowym nowe pojęcie powstaje przez obserwację otaczającej rzeczywistości, przez manipulowanie obiektami i doświadczanie ich. W tym procesie powstają wrażenia czy spostrzeżenia i rozpoczyna się proces kształtowania pojęć. Dziecko może na tym etapie grupować obiekty na zasadzie podobieństwa, może postrzegać je w sposób całościowy lub pod względem pewnej kategorii.

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Język używany wówczas przez dziecko jest językiem naturalnym, spontanicznym, określanym jako język obrazowy. Rozumowanie, które wówczas występuje, jest dość proste, można je określić mianem „naśladowania rozumnego”, swoistej imitacji, które pozwala na dostrzeganie różnic i podobieństw, zachowanie kształtu, czy rozpoznawanie przedmiotów należących do pewnej klasy. Na poziomie opisowym obserwacji towarzyszy wyróżnianie cech obiektu obserwowanego. Przedmioty są tu postrzegane wraz z ich cechami składowymi oraz charakterystycznymi własnościami, które dziecko rozpoznaje, wyróżnia i opisuje. Podczas gdy na poziomie wzrokowym postrzeganie jest całościowe, tu włączane jest rozumowanie analityczne umożliwiające doszukiwanie się relacji pomiędzy cechami a ich własnościami, kształtem a funkcją. Zadaniem stojącym przed uczniem jest tu również uogólnianie, stąd też język jest językiem uogólnień, opisującym naturę obiektów z poziomu wzrokowego. Rozumowanie zaś przejawia się w analizowaniu i klasyfikowaniu, stosowaniu analogii czy formułowaniu ogólnych wniosków. Na poziomie logicznym nowe pojęcia tworzone są abstrakcyjnie, możliwe jest tu rozumowanie hipotetyczno-dedukcyjne, zachodzi wnioskowanie, uogólnianie, operacje w znacznej mierze są mentalne. Myślenie czy rozumowanie na tym poziomie pozwala uczniowi na określenie warunków, które są konieczne, aby mówić o danym pojęciu. Wówczas świadomie używa on praw, definicji, może tworzyć nowe pojęcia. Język, którym uczeń się wówczas posługuje, jest językiem naukowym. Obejmuje nazwy pojęć, symbole, kody czynności konkretnych, ścisłe definicje pojęć, czy algorytmy. Idee van Hiele zostały opracowane na gruncie polskim przez dydaktyków matematyki głownie przez Zofię Krygowską (1997) i Helenę Siwek (1998) i opisane jako czynnościowe nauczanie matematyki. Celem nadrzędnym takiego nauczania jest nie tylko zwrócenie uwagi na drogę w procesie konceptualizacji, jaką uczeń przechodzi, ale i na jego aktywność. Uczeń powinien przede wszystkim w świetle tych założeń posiąść wiedzę operatywną (proceduralną) na drodze dobrze zaplanowanej przez nauczyciela działalności ucznia. Zakłada się, że uczeń tworzy swoją wiedzę, integrując ją z materiałami, różnorodnymi zadaniami na drodze zaplanowanych sytuacji dydaktycznych i bogatych doświadczeń. Pojęcia matematyczne kształtuje się nie tylko na drodze odpowiedzi na pytanie „co to jest?”, ale przede wszystkim „jak można to skonstruować?” lub „jak inaczej można to rozwiązać?” Oznacza to, że rozumienie przez uczniów pojęć matematycznych, umiejętność posługiwania się nimi w toku rozwiązywania problemów – to jeden z najważniejszych celów nauczania matematyki” (Krygowska, 1997, cz. 3, s. 79). Helena Siwek próbując połączyć trzy idee procesów poznawczych zachodzących u dzieci – Piageta, Brunera i van Hiele – z dydaktyką matematyki zaproponowała syntetyczny model przedstawiony w tabeli (Tabela 1.). Bruner zauważał, że w różnych okresach rozwojowych panuje tendencja do pojawiania się kolejnych typów reprezentacji oraz że u każdego mogą być

Tabela 1. Syntetyczny model H. Siwek łączący z jednej strony teorie rozwoju intelektualnego, z drugiej strony proces kształtowania pojęć oraz trzy reprezentacje w ujęciu Brunera, które występują na każdym z poziomów van Hiele oraz w powiązanych z nimi stadiach rozwojowych Piageta

Stadium według Reprezentacja według Brunera Piageta i poziom Enaktywna Symboliczna Ikoniczna według van Hiele'a Czynności na wizualnych Nazywanie przedmio Przedoperacyjne – Obserwowanie, do świadczanie, manipulo obiektach, schematach, tów, słowa kody, proste wzrokowy wanie przedmiotami symbole rysunkach Działania na grupach Ustalenie odpowiednio Opis w języku werbalnym Operacji obiektów, porównywa ści między własnościami cech istotnych pojęcia i konkretnych – nie własności, grupowa obiektu rzeczywistego związków między składo opisowy nie, analizowanie i schematycznego kate wymi, konkretyzacja pojęć goryzowanie Operatywne wyko Obrazowe, schematyczne Konstruowanie formal Operacji rzystywanie opisów przedstawianie związ nych definicji, badanie formalnych – definicyjnych, wniosków ków między definicjami i równoważności, dowody logiczny ogólnych, porównywanie twierdzeniami formalne twierdzeń, własności, abstraho tworzenie nowych pojęć wanie Źródło: Elżbieta Gałwiaczek, Psychologiczne podstawy kształtowania pojęć matematycznych – referat. Profesor.pl http://www.profesor.pl/publikacja,8648,Artykuly,Psychologiczne-podstawy-ksztaltow ania-pojec-matematycznych-referat, zmienione.

w różnym stopniu rozwinięte, indywidualne reprezentacje. Zwrócił on też uwagę na rolę czynników środowiskowych, które mogą zarówno opóźniać, jak i przyspieszać rozwój różnych typów reprezentacji u konkretnych podmiotów, powodując znaczne indywidualne różnice między uczniami. Dziecko w wieku 6-12 lat przechodzi rozmaite zmiany i cechuje się różnorodnymi umiejętnościami i zdolnościami rozumowania. Predyspozycje te rozwijają się wraz z młodym organizmem, wraz z mową, myśleniem, interakcjami ze środowiskiem zewnętrznym, napływającymi bodźcami i osobistym ich doświadczaniem. Tempo rozwoju poszczególnych typów czy poziomów myślenia jest zmienne osobniczo. Wyzwaniem, przed jakim stają nauczyciele zwłaszcza w edukacji wczesnoszkolnej, jest zapewnienie odpowiedniego środowiska uczenia się, adekwatnego wsparcia wspomagającego indywidualny rozwój nie tylko fizyczny, ale także poznawczy i społeczny jego podopiecznych, dobranie odpowiedniego „rusztowania”, umożliwienie obserwowania, eksplorowania, wnioskowania, analizowania czy myślenia abstrakcyjnego.

Wybrane kategorie obrazowania poznawczego

Procesy, jakie zachodzą w środowisku szkolnym i w wewnętrznym świecie dzieci są złożone i wzajemnie powiązane. Poznaniu, jakie zachodzi w umysłach ucznia towrzyszy zarówno wiedza jak i niewiedza samego podmiotu oraz osób znajdujących się w jego otoczeniu. Zarówno taki system jak i jego obraz nie są pozbawione luk, zaś każdy, kto przez ten proces przejdzie, wykreuje swój obraz tego świata i doświadczy też zmian – od sposobów myślenia, przez kontruowanie pojęć, wiedzy osobistej, do pewnej formy uspołecznienia.

część teoretyczna

Gdyby była tylko jedna prawda, nie można by było namalować stu obrazów na jeden temat. Pablo Picasso

Rozdział 2. Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

2.1. Wizualizacja Arturo Toscanini – włoski dyrygent – podczas prób z orkiestrą do trzyczęściowego utworu symfonicznego Claude Debussy’ego – La mer (Morze), kiedy poczuł, że nie może wytłumaczyć muzykom, jak oddać efekt, o który mu chodzi, miał po chwili zastanowienia wyjąć z kieszeni jedwabną chustkę i podrzucić ją wysoko w powietrze. Orkiestra obserwowała ten zwiewny delikatny ruch opadającej chustki, a gdy dotknęła ona podłogi, dyrygent miał zawołać: „zagrajcie to właśnie tak!” (Fadiman, 1985). Ten oryginalny pomysł na wizualizację idei oddaje, czym ona jest. Sama wizualizacja pozwala nadać znaczenie danym, które przedtem wydawałyby się nieczytelne i niezrozumiałe. Wydaje się to o tyle istotne, że we wczesnym dzieciństwie myślimy obrazami, widzenie wyprzedza mowę i świat słów (Berger, 1972). Komunikacja z reguły kojarzona jest z werbalnym przekazem, ale nie jest do niego ograniczona. Oba kanały przekazu mają swoje zalety i wady. Pewien pluralizm językowy doprowadza czasem do nieostrych kryteriów przy podziale czy rozróżnianiu kategorii. Podobnie jest w przypadku wizualizacji, lub zjawiska określanego czasem mianem alfabetyzmu wizualnego, kompetencji wizualnych itd. Daniel Reisberg (1997), rozróżnia terminy visual perception – percepcja wizualna, która ma oznaczać obraz obiektu, jaki powstaje, kiedy na niego patrzymy. Z kolei visual imagery – wyobraźnia wizualna – odnosi się do obrazu obiektu, kiedy nie mamy go w zasięgu wzroku. To, co jest zwizualizowane lub reprezentowane, może mieć ikoniczny związek z obiektem – jak w przypadku fotografii czy naturalistycznego rysunku, mieć dalszą relację z rzeczywistym światem – jak w przypadku map, planów lub może przedstawiać numeryczne relacje – jak w tabelach czy wykresach (Roth i in., 2005). Podobnie tak jak istnieją związki między słowem a myślą, tak opisuje się zależności między obrazem a procesami zachodzącymi w naszych umysłach. David DiBiase (1990) dokonał opisu procesu wizualizacji, któremu towarzyszy konkretna sekwencja zdarzeń. W myśleniu wizualnym (visual thinking) najpierw musi zajść etap poznania (exploration), w którym obraz jest rozpoznawany i wspomaga proces myślenia, po nim następuje proces potwierdzenia (confirmation). Etapy te zachodzą w prywatnej przestrzeni umysłu odbiorcy. Wówczas może nastąpić etap wizualizacji nazywany komunikacją wizualną (visual communication), na który składają się etap syntezy (synthesis) i ostatecznie prezentacji (presentation). Te dwa etapy zachodzą w przestrzeni publicznej. Wykorzystaniem myślenia wizualnego zainteresowani są m. in. dydaktycy. Jo Marie Reilly, Jeffrey Ring i Linda Duke (2005) wprowadzając na zajęciach strategię myślenia wizualnego (VTS – Visual Thinking Strategy), rozpoczynającą się głośnym myśleniem a następnie wymianą informacji i opinii na temat wizualnego przekazu czy dzieła sztuki, wykazali znaczny wzrost

Wizualizacja nie jest zarezerwowana tylko dla obrazu, lecz służy do zobrazowania mającego szersze konotacje. Fundamentalne cele wizualizacji to wgląd i komunikowanie. Jest ona jednak nie tylko sposobem komunikowania czy nośnikiem informacji, ale bierze udział w nadawaniu znaczenia temu, co obrazuje – odbiorca nie tylko zobaczy informację, ale będzie też myślał o niej. W dobie, kiedy większość danych naukowych podlega komputerowej obróbce (nikt już przecież nie rysuje od krzywika zależności otrzymanych w eksperymentach), powstaje również niezliczona ilość danych wizualnych, jako efekty eksperymentów, symulacji, skanowania czy predykcji. Tak otrzymane wyniki

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

umiejętności obserwacyjnych, empatii, świadomości, pracy w grupie oraz myślenia (zwłaszcza wnioskowania) i estetycznej wrażliwości wśród studentów medycyny. Relacje pomiędzy wizualizacją a myśleniem mogą być ujęte w cztery podstawowe grupy (Peterson, 1994; Gibson, 2005): 1) wnioskowanie – przykładowo jednym z rodzajów wnioskowania jest generowanie nowych obrazów, pojęć przez rekombinację elementów już istniejących wyobrażeń. Jest to podstawą analogii wizualnej. Takie analogie wizualne wykorzystywane są nie tylko w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych, ale i w projektowaniu, architekturze itp. Myślenie w kategoriach analogii polega na przeniesieniu wcześniejszej wiedzy (prior knowledge) ze znanych sytuacji (nazwane źródło), na sytuację, która powinna być wyjaśniona. Właśnie identyfikacja i wydobycie podobieństw pomiędzy znanymi elementami a nowymi jest niezbędnym krokiem w pełnym zastosowaniu wiedzy i rozumowaniu przez analogię (Casakin, 2004); 2) fizyczne nabywanie umiejętności – podczas takiego procesu osoba ucząca się jakiejś umiejętności najpierw wytwarza percepcję wzrokową, która określa charakter ruchu fizycznego związanego z wykonywaniem danej czynności. Najczęściej dokonuje się to przez obserwację eksperta wykonującego tę pracę (uczenie przez naśladowanie); 3) pojmowanie/zrozumienie słownych opisów – pamięć wzrokowa różni się od pamięci językowej, niemniej wizualizacja może powstać w serii wypowiedzi słownych, które ułatwiają następnie zrozumienie relacji między informacjami przekazywanymi werbalnie. John K. Gilbert (2005; 2008) uważa nawet, że wizualizacja taka może być rozpatrywana również w kategoriach wizualnego rozumienia; 4) kreatywność – związek między kreatywnością a wizualizacją ujawnia się, kiedy dochodzi do reinterpretacji znaczenia istniejącego wyobrażenia lub zmiany ramy odniesienia, w którym wyobrażenie jest umiejscowione (Gilbert, 2005). Badania Paula Kußmaula (Kussmaula) (2005) również wskazują, że umiejętność wizualizowania szczegółów pomaga w znalezieniu nowego, a zatem kreatywnego rozwiązania problemu.

są wyzwaniem dla procesów ich analizy i efektywnej komunikacji (Svakhine i in., 2005). Nowoczesne techniki wizualizacji pozwalają na wybór jednego z trzech wariantów jej użytkowania – albo na porządkowanie przestrzennej informacji (poprzez wzór i formę) albo częstotliwość fali świetlnej (kolor) lub czasowe sekwencje (ruch). Artyści i ilustratorzy manipulują więc linią, kształtem, przestrzenią, wzorem w reprezentacji wizualnej, aby przedstawić zarówno sens, jak i estetykę (Livingstone, 1988). W ostatnich latach poświęca się coraz więcej uwagi badaniom relacji i związków między wizualizacją a efektami kształcenia5. Badania przeprowadzone przez Lih-Juan Chanlin w 1997 i 1998 roku miały na celu sprawdzenie, jak trzy różne lekcje – prowadzone bez żadnych grafik, z grafiką nieanimowaną i animowaną – wpływają na efekty kształcenia uczniów z różnym poziomem przedwiedzy (prior knowledge). Kiedy uczniowie nie posiadali sporych zasobów przedwiedzy wówczas każda grafika animowana i nieanimowana wyraźnie sprzyjała przyswajaniu nowych informacji, zwłaszcza opisowych faktów. Wpływu tego jednakże nie zaobserwowano przy zagadnieniach dotyczących wiedzy proceduralnej. Jednakże w sytuacji, gdy uczniowie posiadali znaczną wiedzę w zakresie omawianego tematu, lepiej przyswajali nowe opisowe fakty z animowaną grafiką, zaś proceduralne aspekty nowej wiedzy najlepiej wspomagane były przez grafikę nieanimowaną. Z kolei Edward Kleinman i Francis Dwyer (1999) dowiedli, że zastosowanie kolorowej grafiki w przeciwieństwie do czarno-białej przynosi dobre efekty w przypadku uczenia się pojęć. Badania przeprowadzone przez Wolff-Michael Roth, Lilian Pozzer-Ardenghi i Jae Young Han (2004) wskazują, że w każdym analizowanym przez nich podręczniku do nauczania przedmiotów przyrodniczych znajduje się od 15 do 24 wizualnych reprezentacji na każdych 10 stronach. Zaobserwowana przez nich zmienność w liczbie ilustracji związana była z poziomem edukacyjnym, do którego był przeznaczony podręcznik, od kraju (Brazylia, Kanada lub Korea), w którym jest wyprodukowany oraz od przedmiotu (biologia, chemia). Sytuacja taka wskazuje na konieczność rozwijania rozumienia i czytania zewnętrznych reprezentacji wizualnych. Jednak zdaniem tych autorów samo czytanie i rozumienie grafik nie jest wystarczające. Wspominają oni o koncepcji critical graphicacy, która miałaby oznaczać zdolność do krytycznej analizy i interpretacji obrazów. Tak rozumiana epistemologiczna krytyka jest ich zdaniem niezbędna między innymi w procesie rekontekstualizacji, co z kolei ma kluczowe znaczenie dla relatywizacji wszelkich form poznania, zarówno pod względem 5 Związek wizualizacji z edukacją nie jest odkryciem ostatnich dekad. Już zasada poglądowości opisana przez Jana Amosa Komenskiego odnosiła się do wspierającej roli wizualizacji, zwłaszcza gdy nie ma możliwości bezpośredniego dostępu do przedmiotu zajęć dydaktycznych.

możliwości, jakie stwarzają, jak i wad z nimi związanych. Wspomniani autorzy podając przykłady zaangażowania uczniów w epistemologiczną dyskusję na temat reprezentacji wizualnej prezentowanej podczas zajęć, wykazują, że pozwala ona wykształcić u podopiecznych nie tylko praktykę, ale przede wszystkim umiejętność kwestionowania czegoś, co dotychczas nie podlegało dyskursowi. Praktyka taka prowadzi również do krytycznej refleksji nad wiedzą i jej reprezentacjami oraz uwalnia uczniów od blokady powodowanej autorytetem eksperta (the authority of the expert). Reprezentacje wizualne obecne są w niemalże każdej kulturze i mają one społeczne funkcje. Z założenia są udostępniane społeczeństwu, które teoretycznie rozumie przekaz, więc przekaz jako taki też powinien podlegać naukowej dyskusji, dostępnej dla każdego odbiorcy. Z tego punktu widzenia wskaźnikiem efektywności uczenia się jest stopień, do którego nauczanie umożliwia dokonywanie refleksji nad podejmowanymi działaniami. Nauka korzystania z reprezentacji związana jest z nabywaniem praktyki, dochodzeniem do poziomu eksperta w ich czytaniu, rozumieniu, przekształcaniu i tworzeniu. Wizualizacja jest jednym ze sposobów tworzenia zewnętrznych reprezentacji, które funkcjonują nie tylko w sferze edukacyjnej, ale i społecznej. Przez jej znaczne upowszechnienie powstała konieczność podjęcia rozważań nad kompetencjami, jakie współczesny człowiek powinien posiadać, aby móc rozumieć otaczające go reprezentacje graficzne i być zdolnym samodzielnie dochodzić do prawdy ukrytej w otaczających go obrazach.

Na początku XXI wieku silny rozwój multimediów wymusił również zmiany w zakresie edukacji i badań dotyczących efektywności czy wpływu multimediów na proces uczenia się. Wśród ciekawych teorii/modeli opisujących multimedialne uczenie się warto wymienić dwie: 1) Integrated model of text and picture comprehension (ITPC, Schnotz, 2005), co można przetłumaczyć jako – zintegrowany model rozumienia tekstu i obrazu. Wolfgang Schnotz uważa, że zasadniczo są dwie główne formy reprezentacji: (a) opisowa (descriptions), która odnosi się do tekstów, wyrażeń matematycznych, dotyczy wszystkich symboli, które nie mają odniesienia referencyjnego (no similarity with their referent); są częściej używane przy omawianiu zagadnień abstrakcyjnych; (b) obrazowa(depictions)– która odnosi się do ilustracji, zdjęć, wykresów, map; wszystkie one są ikonami, znakami noszącymi pewne podobieństwo, mającymi odniesienie referencyjne, co oznacza, że informacje można odczytać bezpośrednio z reprezentacji.

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

2.2. Dwie teorie odnoszące się do wizualizacji w nauczaniu i uczeniu się

W świetle tej teorii, jeśli uczący się czyta tekst, to mogą powstać trzy rodzaje mentalnych (wewnętrznych) reprezentacji: (a) powierzchowna, oparta na tekście, (text-surface – descriptive representation, subsemanting processing), która umożliwia przetwarzanie tego, co zostało powiedziane/przeczytane, ale nie obserwuje się tu pełnego zrozumienia treści; (b) zadaniowa (opisowa) (propositional – descriptive representation; semantic processing), która oznacza włączanie idei omówionych w tekście do płaszczyzny koncepcyjnej i która umożliwia przetwarzanie semantyczne treści; (c) modele mentalne (mental model – depictive), które także są opisowe, ale zachodzi dzięki nim tworzenie wewnętrznych modeli, reprezentacji treści i koncepcji. Kiedy uczący się analizuje obraz, tworzona jest percepcyjna reprezentacja (opisowy wizualny obraz), z której następnie w procesie tematycznej selekcji formowany jest model mentalny. 2) Cognitive theory of multimedia learning (CTML, Mayer, 2009) – poznawcza teoria multimedialnego uczenia się. Teoria ta ma na celu wyjaśnienie, w jaki sposób ze słów i z obrazów konstruowana jest wiedza. Zakłada się, że istnieje wizualna pamięć robocza (związana z obrazami i przestrzenną pamięcią operacyjną) oraz pamięć długotrwała. Obie umożliwiają rozumienie tekstu i obrazu w odniesieniu do zewnętrznych i wewnętrznych źródeł informacji (czyli wcześniejszej wiedzy). Przedwiedza może częściowo zrekompensować brak zewnętrznych informacji, niewystarczającą ilość pamięci operacyjnej lub niekompletność zdaniowych reprezentacji. Zatem efektywne uczenie się (meaningful learning) wynika z selekcji informacji, ich organizacji, aktywizacji uprzedniej wiedzy i aktywnego tworzenia spójnych reprezentacji przez integrację informacji pochodzących z różnych źródeł. Oznacza to, że uczeń wybiera istotne informacje z zewnętrznego źródła, porządkuje je, aktywizuje wiedzę uprzednią przez powiązanie nowych reprezentacji z tymi wcześniej istniejącymi, a następnie tworzy spójną reprezentację zdaniową (jeśli ma być tekstowa) i spójny model mentalny. Zarówno twórca CTML (Mayer, 2009) jak i twórca ITPC (Schnotz, 2005) zakładają, że proces budowania wiedzy jest bardziej korzystny, gdy w procesie dydaktycznym słowom towarzyszą obrazy, niż gdy korzystamy tylko z kanału werbalnego. Korzyści edukacyjne wynikać mają z łączenia dwóch kanałów odbioru informacji – zjawiska opisanego przez Allana Paivio (1986) (werbalnego i wizualnego – dual channel assumption). Oba kanały mają limitowaną pojemność przetwarzania informacji w czasie, zatem wykorzystanie obu jednocześnie zwiększa możliwości aktywnego tworzenia spójnych mode-

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

li mentalnych (reprezentacji wewnętrznych) dotyczących omawianych zagadnień. Badania dotyczące wykorzystania wizualizacji i efektywności nauczania przy wykorzystaniu różnych kanałów przepływu informacji nadal cieszą się popularnością. Niemniej kilka rekomendacji dotyczących projektowania materiałów dydaktycznych tak, aby były najbardziej użyteczne, już można wymienić. Zasada spójności (coherence principle) dotyczy tego, aby do tekstu dołączona była ilustracja interesująca, a nie niezwiązana lub zawierająca jakieś interesujące dodatki, ozdobniki, które nie tylko nie pomagają, a wręcz rozpraszają uwagę uczniów. Zasada ta ma tym większe znaczenie, im mniejsza jest wiedza wyjściowa uczniów lub im niższą mają oni pojemność pamięci operacyjnej (low working memory capacity). Takie warunki są typowe dla uczniów szkół podstawowych (Mayer i Fiorella, 2014). Jednakże efekt ozdobników (seductive details effect) może wpływać korzystnie na motywację uczniów i na ich ocenę omawianych treści w porównaniu do grupy, która uczyła się tylko z tekstu np. geologii (Wang i Adesope, 2016). Wskazuje to wyraźnie na konieczność dalszych badań oraz na zależność efektu uczenia się od wieku badanych i wielu innych czynników. Efekt podzielności uwagi (split – attention effect) występuje, kiedy „wymaga się od uczących się podziału uwagi pomiędzy przynajmniej dwa źródła informacji, które były oddzielone przestrzennie lub czasowo” (Sweller i in., 2011). Oznacza to, jak wyjaśniają Simone Herrlinger i współpracownicy (2016), że jeżeli „prezentowany na jednej stronie tekst, a na drugiej rysunek są na równi istotne dla zrozumienia omawianych treści, to muszą być rozumowo zintegrowane w jeden spójny model mentalny – co zajmuje więcej czasu i towarzyszą temu tym wyższe koszty poznawcze (higher amount of cognitive load), im dalej od siebie są te źródła informacji. Aby uniknąć tego efektu, Richard Mayer (2009) wskazuje na potrzebę przestrzennej i czasowej ciągłości prezentowanych w różnych postaciach źródeł informacji (spatial and temporal contiguity). Kolejną zasadą, pozwalającą uniknąć efektu podziału uwagi, jest zasada modalności (modality principle), która mówi o tym, że jeśli tekst jest prezentowany uczniom równocześnie z obrazem, to tekst powinien być raczej wypowiadany przez nauczyciela niż tylko czytany przez ucznia. Pozwala to na faktyczne wykorzystanie dwóch kanałów odbioru informacji. Jest ona powiązana z zasadą redundancji (redundancy principle), która głosi, że uczniowie lepiej się uczą, jeśli do grafik dołączona jest narracja niż z grafiki, narracji i wydrukowanego tekstu jednocześnie lub każdego z osobna. Praktyczną wskazówką tutaj byłoby, aby nie dodawać do prezentacji treści, które prowadzący zawiera w narracji. Jednakże znów zasady te nie zawsze są efektywne. Amy Marie Oberfoell w swojej pracy (2015), w której grupą badaną byli studenci Midwestern University, wykazała, że zasada modalności nie jest skuteczną strategią nauczania dla studentów z niższą wiedzą uprzednią i niższym doświadczeniem z zakresu omawianych treści. Ta grupa

studentów osiągnęła zdecydowanie lepsze rezultaty, gdy podczas prezentacji multimedialnej tekst był czytany przez prowadzącego w porównaniu z zajęciami, na których prezentacja power point była wspierana opowiadaniem (narracją) prowadzącego. Inną zasadą jest zasada sygnalizacji (signaling principle), w myśl której ludzie lepiej uczą się, kiedy dostarcza się im wskazówek, które podkreślają organizację i relacje niezbędnych dla zrozumienia informacji. Zasada ta znajduje potwierdzenie m. in. w badaniach z zastosowaniem eye-tracker’a (Ozcelik i in., 2010). Autorzy ci stwierdzają, że zasada ta jest skuteczna z dwóch powodów: (a) dostarcza uczącym się sygnalizacyjnych wskazówek, co umożliwia im skupienie uwagi na najważniejszych dla zrozumienia prezentowanych zagadnień elementach zajęć (b) zwiększa skuteczność wizualnego wyszukiwania istotnych informacji. Doprowadza to do sytuacji, kiedy uczniowie mogą w pełniejszym wymiarze korzystać ze swoich zasobów przetwarzania informacji niezbędnych do zbudowania osobistej wiedzy i w efekcie mogą bardziej zaangażować się w wyższe czynności umysłowe (jak np. integracja). Istotnym czynnikiem wpływającym niezmiennie i niezależnie od metod nauczania na efektywność procesów dydaktycznych jest wiedza uprzednia. Z przeprowadzonych przez Michelle Patrick Cook badań wynika (2006), że ze względu na ograniczoną pamięć roboczą uczniów reprezentacje instruktażowe powinny być zaprojektowane w celu zmniejszenia niepotrzebnego obciążenia poznawczego. Ponadto sama architektura kognitywna naszego umysłu nie jest jedynym czynnikiem wpływającym na efektywność uczenia się. Ważnym czynnikiem są różnice indywidualne pomiędzy uczniami, przede wszystkim ich przedwiedza, która determinuje łatwość, z jaką uczący się postrzegają i interpretują wizualne reprezentacje, czyli decydują o ich wpływie na własne procesy poznawcze. Aby zniwelować wpływ niskiej wiedzy uprzedniej uczniów, R. Mayer (2009) proponuje zastosowanie zasady uprzedniego treningu (pre-trainingprinciple), która mówi o tym, że uczniowie uczą się lepiej i z większym zrozumieniem, gdy są wcześniej zaznajomieni z nazwami i charakterystyką głównych pojęć omawianych podczas zajęć. Ponadto zasady personalizacji, głosu i obrazu (personalization, voice and image principles) mówią, że uczniowie uczą się lepiej z multimediów, gdy słowa do nich wypowiadane są w stylu konwersacyjnym a nie formalnym, gdy głos jest nagrany, a nie komputerowy i gdy do głosu na ekranie dołączony jest wizerunek postaci. Richard Mayer (2009) zaproponował 5 etapów, które powinny mieć miejsce, aby CTML mogła osiągnąć stosunkowo najlepsze efekty. Są to: 1) selekcja istotnych stwierdzeń z tekstu lub narracji; 2) wybór istotnych obrazów spośród prezentowanych grafik; 3) organizowanie wybranych stwierdzeń w spójną słowną reprezentację; 4) organizowanie wybranych obrazów w spójną wizualną reprezentację;

5) integracja wizualnych, werbalnych reprezentacji i wiedzy uprzedniej (str. 57). Skuteczne (efektywne) zaprojektowanie sekwencji zdarzeń dydaktycznych i pomocy dydaktycznych zależy od technik użytych do: (a) redukcji zbędnych informacji (b) zarządzania istotnymi dla zrozumienia zagadnienia informacjami oraz (c) wspierania twórczego procesu integrowania danych. Decyzje o tym, jak zaprojektować wiadomości w postaci multimedialnej, według tego samego autora zawsze powinny być wspierane przez podstawowe koncepcje dotyczące tego, jak ludzie się uczą i jak konstruują swoją wiedzę. Zaś dwie ważne implikacje wynikające z dotychczasowych badań nad wykorzystaniem multimediów w edukacji to: (a) przedstawiony materiał powinien mieć spójną strukturę, oraz (b) wiadomość powinna dostarczyć uczącym się wskazówek, w jaki sposób budować wiedzę, jak integrować werbalne i wizualne reprezentacje. 2.3. Rysunek i rysowanie jako instrument wspierający uczenie.6,7 Painting isself-discovery. Every good artist paints what he is.

Rysunek z czysto fizycznego punktu widzenia jest kombinacją linii na płaszczyźnie. Co sprawia, że niektóre z takich kombinacji linii na papierze wywołują emocje, które zapisują się trwale w pamięci, zaś inne przechodzą bez echa, co najwyżej zdołając wzbudzić uśmiech na twarzy najbliższych?8 Jako jednocześnie narzędzie i wytwór, przez procesy kodowania i dekodowania, kształtuje myślenie, stanowi materialny zapis myśli. David Kirsh (2002) zastanawiając się nad naturalną siłą ekspresyjną ilustracji, postrzega je jako wizualne świadectwa tekstu pisanego, jego generalizację, przedstawienie dowodu – myślowego lub eksperymentalnego. Zwraca uwagę na fakt, że ilustracje używane jako pomoc przy objaśnianiu trudnych treści sprawdzają się dlatego, 6 Typologia wytworów graficznych została zaproponowana przez autorkę w prezentowanej pracy w artykule, który ukazał się w 2016 roku. Przedstawione rozważania są jednak szersze i wzbogacone o kontekst kognitywistyczny. 7 W pierwszej części słowo rysunek oznaczać będzie każdy wytwór graficzny, będzie używane w szerszym znaczeniu. W dalszej części autorka tekstu zaproponuje podział wytworów graficznych, w którym znaczenie terminu „rysunek” zostanie zawężone. 8 Do końca nie wiadomo, kiedy rysunek powstał i czy wyskrobane na kości zwierzęcia rysy układające się w kształt rośliny mogą być uznane za rysunek. Pliniusz w Historii naturalnej wspomina, że rysunek miał być wynaleziony przez Egipcjanina Filoklesa czy też Koryntyjczyka Kleantesa.

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

Jackson Pollock

że – podobnie jak w przypadku narracyjnych ilustracji z książeczek dla dzieci – oszczędzają pamięć. Pozwalają widzowi objąć całość zagadnienia zamiast docierać do pełnego opisu – oszczędzają jego wysiłek poznawczy. Pozwalają lepiej zrozumieć czytany tekst, zwłaszcza gdy korespondencja tekstu i obrazu jest łatwa do śledzenia. W szerszej perspektywie zewnętrzne reprezentacje (diagramy czy ilustracje) nie tylko oszczędzają wysiłek poznawczy, ale dają dodatkowe korzyści, w postaci obniżenia kosztów w procesie wnioskowania; zapewnienia kształtu, struktury, które mogą być współdzielone przez rozmówcę czy współużytkownika myśli; często są bardziej naturalnymi formami niż reprezentacje umysłowe; umożliwiają tworzenie dowolnie abstrakcyjnych konstrukcji, obniżają koszt kontrolowania myśli i pomagają w ich koordynowaniu. Wszystkie te korzyści razem wzięte dają możliwość nie tylko oszczędności kosztów, do której nieustannie dąży nasz mózg, ale także pozwalają przeprowadzać proces myślowy sprawniej, lepiej i w sposób, który bez zewnętrznych reprezentacji nie byłby możliwy (Kirsh, 2010). Rysunek nierozerwalnie i tradycyjnie związany jest ze sztuką. Jako forma komunikacji jest prawdopodobnie najstarszą formą ekspresji, która w świetle obecnie dostępnych wszelkich dowodów powstała przed pismem. Uważa się, że rysunki były wykorzystywane jako forma komunikacji specjalistycznej (Betts, 2011), a ludzie tworzący je w czasach prehistorycznych mieli obrazować to, czego nie potrafili jeszcze napisać. Inny pogląd związany jest z procesem nadawania znaczeń owym wytworom graficznym, służącym „zaklinaniu rzeczywistości”. Zajmując się wytwarzaniem często barwnych piktogramów i skalnych malowideł stworzonych około 30.000 lat temu, mieli nadawać im symboliczne znaczenie (Gombrich, 2008). Wiele z tych rycin i piktogramów przedstawia przedmioty i pojęcia abstrakcyjne (Robinson, 2009). Szkice i obrazy powstałe w czasach prehistorycznych były stylizowane i upraszczane, co miało doprowadzić do rozwoju języka pisanego. W sztuce rysunek z reguły uważany był i nadal często jest za formę ekspresji, nie tylko komunikacji, i służy do wyrażania kreatywności artysty. Jest on również uznawany za podstawę dla praktyki artystycznej. Początkowo artyści wykorzystywali drewniane tablice do produkcji swoich rysunków. Dopiero zwiększenie dostępności papieru w XIV wieku umożliwiło upowszechnienie tej techniki. Uważa się, że od tego momentu rysunek był masowo stosowany jako narzędzie myślenia, ekspresji i działania, służąc jako medium czy baza do przygotowywania różnych wersji lub fragmentów dzieła (Burton, 2011). W okresie Renesansu, rysunek nabrał cech reprezentacji realistycznej, a jego doskonalenie możliwe było m. in. dzięki związkom i wpływom z takich dziedzin nauki jak geometria i filozofia (Simmons, 2011). Rysunek postrzegany był jako sposób odkrywania świata, myślenia, osobistej percepcji, ekspresji, reprezentacji, abstrakcji, sposób tworzenia idei dotyczących formy i relacji pomiędzy światem zewnętrznym i wewnętrznym.

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

Obraz jest nośnikiem informacji, jej źródłem i to nie tylko jako historyczne ujęcie badanych zagadnień w postaci ksiąg, map, czy dokumentów. Zwłaszcza w sztuce średniowiecznej obraz dedykowany był przenoszeniu treści. Czasem jednak informacja odczytana dosłownie może wieść na manowce. Ernst Hans Gombrich (2008), opisując rzymską rzeźbę Myrona – Dyskobol, powstałą około 450 roku p.n.e., podkreśla nie tylko fakt uwiecznienia po raz pierwszy w sposób dynamiczny ruchu. Pozycja atlety wygląda na tej rzeźbie tak przekonująco, że nawet w XX wieku sportowcy uznali rzeźbę za model i próbowali nauczyć się greckiego stylu rzucania dyskiem. Z kolei w pracy Gábor Horvath i współautorów (2012) możemy przeczytać, że prehistoryczny człowiek był lepszy w przedstawianiu sposobu poruszania się czworonożnych zwierząt niż późniejsi artyści. Autorzy zbadali 1000 prehistorycznych i bardziej współczesnych grafik (malowidła naskalne, rzeźby i obrazy koni, słoni i innych czworonogów w ruchu). Zaobserwowali oni, że większość (83,5%) obrazów i grafik do XIX w. przedstawiających czworonogi w ruchu zawierało błędne położenie kończyn, podczas gdy w malowidłach prehistorycznych błędy takie zaobserwowano jedynie w 46,2% analizowanych wytworów graficznych. Ciekawym faktem jest zaobserwowany przy tej okazji wyraźny wpływ nauki na kulturę. W 1881 roku Eadweard Muybridge opisał zasady ruchu lokomocyjnego zwierząt czworonożnych. Od roku 1887 liczba grafik przedstawiających błędnie zwierzęta czworonożne w ruchu zmalała do 57,9%. Rysunek jako „poetycka ekspresja i jako dyskurs w dyscyplinach naukowych ma długą tradycję w praktyce zachodniej sztuki i nauki” (Burton, 2011). Chris Moffett (za Brew i in., 2011) uważa, że rysowanie jest przede wszystkim formą ruchu, co jest szczególnie interesujące w świetle dyskusji dotyczących mikro-ruchów, synchronizacji ręki i oka oraz znaczenia poznawczego tych ruchów fizycznych (Kirsch i Tversky, za Brew i in., 2011). Z kolei Mirosław Orzechowski stwierdza: „rysunek – będąc efektem pełnego i zamkniętego procesu percepcji niezależnie od przesłanek, które stanowiły podstawy jego powstania – pozwala na dokonanie analizy samej percepcji jako zbioru procesówprowadzących do poznawania otaczającego świata” (tenże, 2015). Judith Burton (2011) uważa, że obecnie w sztuce aktywność ta to „rysowanie dla i w sobie” (drawing for-and-in-itself), to proces dochodzenia do tego, co można poznać, jednak nie można wypowiedzieć ustnie. Zdaniem Angeli Brew i współpracowników (2011) każdy rysunek obejmuje w sobie relacje, artykułowanie, połączenia czy koneksje i związany jest z ruchem, czasem, rytmem czy schematami postrzegania. Można zatem uznać, że rysunek wyraża wiedzę, nie jest tylko ekspresją czy komunikacją. Będąc ściśle związanym z postrzeganiem i poznaniem bierze udział w myśleniu, więc w tworzeniu wiedzy, ale i jej świadomym lub nieuświadomionym używaniu – zatem wyraża to, co wie autor. Rysunek to również instrument poznania czy narzędzie służące do zapisu twórczej myśli projektowej. Jest składnikiem szeroko rozumianej aktywności

twórczej, zaś „myśl twórcza charakteryzowała się zawsze myśleniem całościowym, obejmującym wszystkie aspekty powstającego dzieła” (Orzechowski, 2015). W różnych ujęciach rysunek może być: • formą wyrazu, ekspresji – więc również sztuką; • komunikatem – informacją, dialogiem (np. Karczmarzyk, 2010a,b; Clarke i Foster, 2012); • formą myślenia – myślenia wizualnego (Orzechowski, 2015; Danos, 2014); • formą ujawnienia wiedzy, formą i sposobem badań naukowych (Clarke i Foster, 2012) • narzędziem – które podobnie jak inne narzędzia poznania ułatwia poruszanie się w świecie; (jak w podejściu zaproponowanym przez Kirscha, 2002); • wizualnym opisem tekstu pisanego (jego generalizacją, dowodem; za: Kirsch, 2002); • formą zabawy dla dzieci (Baynes, 1994). Rozumienie rysunku jako komunikatu rozważają m. in. Małgorzata Karczmarzyk (2010a,b) czy Mariusz Kąkolewicz (2011). Ta pierwsza poruszając temat nadawania znaczeń rysunkowi dziecięcemu, zauważa trzy schematy, których zastosowanie zależy od tego, kto znaczenie nadaje. M. Karczmarzyk (2010b) stwierdza, że w pierwszym rysunek jest formą dialogu – porozumiewania się dziecka – autora rysunku z innymi – odbiorcami za pomocą tegoż wytworu. Układ taki zakłada dialogiczność i oznacza, że rysunek umożliwia poznanie siebie przez odbicie lustrzane w innym człowieku. Dorosły jako ten inny poznaje samego siebie przez odbicie w „ja” dziecka, a dziecko poznaje siebie w odbiciu dorosłego. Cathy Malchiodi (1998) uważa, że rysunek dziecka ma podwójną rolę – z jednej strony jako forma narracji pozwala dziecięcym autorom wyrazić własne historie w odpowiedniej dla ich grupy wiekowej formie komunikacji, zaś z drugiej dostarcza możliwości skupienia się i rozmowy na temat tego, co narysowały. Według drugiego schematu zaproponowanego przez M. Karczmarzyk (2010b) odczytywanie rysunku jest monologiem z samym sobą, przez rysunek odbiorca poznaje istotę swojej podmiotowości. Takie podejście ugruntowane jest w filozofii Martina Heideggera, w której poznanie siebie jest możliwe, gdy wywodzi się z „rozumiejącego współbycia”. Przez rysunek oglądający go „inny” odnajduje siebie. Martin Heidegger jako pierwszy filozof stwierdził, że to, co nazywamy umysłem, jest formą aktywności ciała, stąd ważne jest, jak „ja”=podmiot ten świat poznaję, jakich narzędzi w procesie poznawczym używam. Również Marilyn Zurmuehlen (1977) podkreślał, że rysowanie nie jest tym samym dla dziecka czym dla dorosłego lub nawet dla innego dziecka. W jego ujęciu ma ono być indywidualną formą ekspresji. W trzecim zaproponowanym przez Małgorzatę Karczmarzyk (2010b) schema-

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

cie rysunek jest komunikatem symbolicznym, zastępującym język, który jest niezbędny, aby zdać sobie sprawę z własnego istnienia i wejść w kontakt ze społeczeństwem. W tym ujęciu wspieranym przez poglądy Jacuesa Lacana, rysunek dziecka rozumiany jako swoisty język kształtuje samo dziecko, dzięki rysunkowi dziecko buduje swoją tożsamość. Rysowanie (szkicowanie) byłoby sposobem budowania podmiotowości, ujawniania ukrytych wewnętrznych wartości rysującego. Badania wspierające takie ujęcie przedstawione zostały m. in. w artykule Elizy Rybskiej i Macieja Błaszaka (2016). Rysunek ma swoje miejsce w umyśle, w edukacji, w życiu społecznym. W rozumieniu Johna Deweya (1975) rysunek jest szczególną, osobistą i metaforyczną reprezentacją rzeczywistości. Ken Baynes (1994) snując rozważania nad tym, dlaczego dzieci rysują, stwierdził m. in., że jest to ważna forma zabawy. W kolejnym kroku stworzył typologię zabaw dziecięcych niezbędnych w projektowaniu – m. in. zabawy sensoryczne, eksploracyjne, manipulacyjne, emocjonalne, identyfikacyjne i socjalne. Przez formę zabawy, jaką jest rysowanie, dzieci eksplorują świat, czynią zadość swojej potrzebie kontrolowania i wpływania na otoczenie czy potrzebie odczuwania sprawczości. Rysowanie wpisuje się we wszystkie typy zabaw, te zaś są niezbędnym elementem w życiu każdego dziecka. Rozszerzenie dydaktyczne pojęcia rysunku jako dialogu również w kontekście edukacji przyrodniczej rozważają Jen Clarke i Kate Foster (2012). Autorki te uważają, że rysunek jako (roz)poznanie i jako forma komunikacji zarówno odwołuje się do aspektów wiedzy, jak i powinien być rozumiany (traktowany) w kategoriach świadomości i znajomości (wiedza osobista). Autorki te uważają, że rysunek jest równie dobrze formą badań i sposobem ich prowadzenia, jak każdym wymienionym w historii sztuki i nauki aspektem. Podobnie Dana H. Ballard ze współpracownikami (1977) uważają, że proces analizy obrazu jest procesem dołączania do niego znaczeń, zaś jednym ze sposobów na taką interpretację jest skonstruowanie mapy znaczeń, jakie mogą być przypisane do obrazu i w kolejnym kroku wyrysowania swoistych połączeń pomiędzy obrazem a mapą. Dalej proponują skonstruowanie struktury danych otrzymanych z procesu mapowania tak, że powstanie model – to jest procedura wykonawcza, a cały proces nazywają analizą obrazu ukierunkowaną wiedzą. W prezentowanej pracy rysunki stanowią coś więcej niż kombinację linii na płaszczyźnie. Stanowić mogą one narzędzie służące komunikacji, myśleniu, budowaniu własnej podmiotowości, odkrywaniu samego siebie. Pomimo niewątpliwych zalet rysunków dzieci jako źródła informacji o wiedzy osobistej autorów, w ostatnich latach pojawiły się prace stosujące mieszane metody graficzno-słowne. Zwłaszcza Karin Ehrlén (2009) zwróciła szczególną uwagę na to, że analiza wytworów graficznych dzieci może być użytecznym narzędziem zbierania informacji o koncepcjach dziecięcych, ale tylko pod warunkiem, że badacz pozna znaczenie, jakie poszczególnym elementom rysunku nadają ich autorzy.

2.4. Kompetencje graficzne Jak zauważa Małgorzata Cackowska (2016), od wczesnego dzieciństwa współczesny człowiek zanurzany jest w bogatej ikonosferze. Umiejętność posługiwania się obrazem w języku angielskim opisywana jako visual literacy (w języku polskim bywa tłumaczona jako alfabetyzm wizualny/alfabetyzacja wizualna) jest definiowana jako zdolność do interpretowania obrazów oraz ich tworzenia celem komunikowania idei i koncepcji (Stokes, 2002). Z kolei myślenie wzrokowe oznaczałoby zdolność do zamiany informacji każdego typu na informację wizualną – jak obraz, wykres lub inną formę, która ułatwia przekaz informacji (Wileman, 1993). Idea visual literacy wyrasta z założenia, że człowiek „czyta” obrazy, co oznacza umiejętność interpretowania, negocjowania i nadawania znaczeń informacjom przedstawionym w postaci obrazu (Schank, 1997). Termin visual literacy stworzył w 1968 roku John Debes, który zaproponował ogólną definicję pojęcia: Alfabetyzm wizualny odnosi się do grupy kompetencji wizualnych, które może rozwijać każdy człowiek przez patrzenie i równoległą integrację innych doznań sensorycznych. Rozwój tych kompetencji jest fundamentalny dla normalnego przyswajania wiedzy. Rozwój kompetencji wizualnych umożliwia rozróżnianie oraz interpretowanie czynności, przedmiotów i/lub symboli wizualnych, zarówno naturalnych jak i nienaturalnych, które napotykamy w naszym otoczeniu. Przez kreatywne użycie tych kompetencji jesteśmy w stanie komunikować się z innymi. (za Avgerinou i Ericson, 1997, tłumaczenie wikipedia).

Pierwotnie termin literacy miał oznaczać umiejętności czytania, pisania i liczenia. W późniejszych badaniach dotyczących wizualizacji zwrócono uwagę na jej społeczny i kulturowy aspekt m. in. ze względu na fakt, że umiejętność czytania obrazów, ich tworzenia, posługiwania się nimi jest jednym z warunków uczestnictwa w życiu społecznym, ale też aspektem naszej wiedzy o świecie i naszego dziedzictwa kulturowego. Obecnie nawet wizja edukacji według raportu UNESCO z 2006 roku zakłada, że literacy (alfabetyzm)ma znaczenie rozszerzone i oznacza umiejętności używania języka, liczb, obrazów, komputerów i innych środków celem rozumienia, komunikowania się, używania i przetwarzania informacji; stanowi zbiór kompetencji – wiedzy i umiejętności niezbędnych do uczestnictwa w życiu społecznym danej zbiorowości ludzkiej. Anne Treisman (2006) zauważa, że to, co widzimy, zależy od tego, na czym skupiamy uwagę. Uwaga zaś jest mechanizmem regulującym nasze myśli, naszą świadomość (Posner i Rothbart, 1990). Jednakże dziecko wkraczając w ten świat, nie jest jeszcze wyposażone w gotowe kompetencje, dopiero „tworzy bazę takich kodów i wzorców” niezbędną do kodowania i odkodowywania informacji zawartych w obrazach (Cackowska, 2016). Jeżeli alfabetyzm wizual-

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

ny, a zatem i komunikacja wizualna, podobnie jak język, są społecznie konstruowane i są zdeterminowane kulturowo, to oznacza, że społeczeństwa rozwijają takie kody, które są im niezbędne do funkcjonowania (Kress i van Leeuwen, 2004). Można założyć, że zmieniając kulturę, język, obrazy w otoczeniu zmieniamy, a przynajmniej modyfikujemy własną podmiotowość. Zmiana słownictwa oznacza zmianę definiowania siebie, a to wpływa na relacje z innymi członkami społeczeństwa. Pytanie, jakie powstaje podczas analizowania roli kompetencji graficznych (graphicacy) i rysowania, zadała Xenia Danos (2014): do czego są potrzebne kompetencje graficzne we współczesnym świecie? Kompetencje graficzne (graphicacy) można zdefiniować jako zdolność do rozumienia, przedstawiania i używania (komunikowania) informacji reprezentowanych w postaci graficznej (jak obrazy, mapy, plany, wykresy itd.) (Balchin i Coleman, 1966; Aldrich i Sheppard, 2000; Danos, 2014). Można je traktować jak alfabetyzm wizualny wzbogacony o aspekt tworzenia graficznych komunikatów. Pamela Wilmot (1999) zwraca uwagę, że żyjemy w wielowymiarowym świecie i aby móc się w nim komunikować efektywnie, musimy posiadać kompetencje z zakresów: oralnego, słownego, numerycznego i graficznego. Również naukowcy publikując wyniki swoich prac, nie opierają się tylko na słownych przekazach. Wyniki badań przedstawiają za pomocą wykresów, fotografii czy schematów lub innych form graficznych, które mogą zainteresować innych uczonych, łatwiej poinformować czytelników o uzyskanych wynikach czy wzbudzić zainteresowanie ogółu społeczeństwa (Ainsworth i in., 2011). Komunikacja w formie graficznej, musi zawierać w sobie element kodowania i dekodowania informacji przestrzennych, wymaga używania symboli i koncepcji w sposób przedstawiający ich relacje. Przedstawianie trójwymiarowego świata na dwuwymiarowej, płaskiej powierzchni było i nadal jest wyzwaniem nie tylko dla artystów. Każdy obraz jest w istocie relacją z patrzenia na coś, jest efektem wyborów punktu i zasad widzenia dokonanych przez jego twórcę, zatem jest czymś osobistym (Hockney i Gayford, 2014). Kompetencje graficzne wpisują się w obszar alfabetyzmu wizualnego (visual literacy). Pełna struktura obrazująca umiejętności związane z kompetencjami graficznymi, została przedstawiona na rycinie 1. i stanowi transpozycję informacji zawartych w artykule Pameli Wilmot (1999). Graficzne kodowanie i dekodowanie informacji wymaga szeregu dalszych umiejętności. Aby zrozumieć informację przedstawioną w postaci graficznej (zdekodować ją), odbiorca musi ją przeanalizować, przeczytać, przypatrzyć się jej, rozszyfrować symbole, dokonać jej ewaluacji, zadać pytania. Aby przedstawić informacje w postaci graficznej, autor musi być nie tylko kreatywny, powinien także posiadać zdolności do rysowania, projektowania, mapowania i wizualizowania treści. Dobrosław Bagiński i Piotr Francuz (2007) stwierdzają: „komunikacja wizualna między ludźmi wykracza poza czysty proces

Rycina 1. Umiejętności niezbędne podczas komunikowania się w postaci graficznej (za: Wilmot, 1999)

percepcyjny. Opiera się ona na kodach, czyli takich organizacjach postrzeganego materiału, które pozwalają na „uzgodnienie” stanów mentalnych co najmniej między dwiema osobami”. Uważają też, że kształt jest kluczową kategorią poznawczą w aktach percepcji i przez to należy do podstawowych kategorii ontologicznych i epistemologicznych. Jeśli patrzymy na coś, co ma kształt, możemy tego cieleśnie doznać, mamy reprezentacje tego czegoś w umyśle i przypisujemy temu określoną nazwę. D. Bagiński i P. Francuz piszą: „każde pojęcie obiektu wizualnego zawiera w sobie trzy odrębne porządki opisu rzeczy: morfologię, strukturę i kontekst, który definiuje przestrzeń wokół rzeczy” (2007). Wszystkie trzy porządki są umysłowymi reprezentacjami rzeczy, ale zachowują jednocześnie swoją wyraźną odrębność, która umożliwia, ale i determinuje operacje umysłowe, jakie mogą być w ich zakresie dokonywane. Wszystkie trzy porządki określające rzeczy mają też swoje znaczenie w dydaktyce szczegółowej i powinny być powiązane ze

sposobami kodowania i dekodowania wizualnie przedstawionych informacji w rzeczywistości szkolnej. Kompetencje graficzne, bedąc formą komunikacji, obejmują dwa główne procesy zachodzące pomiędzy transferem informacji – kodowanie i dekodowanie informacji. Nadawca jako twórca komunkatu koduje informacje, dokonuje wyboru dotyczącego sposobu w tym wypadku wizualizacji idei. Konieczność jej rozkodowania i interpretacji przez odbiorcę wiąże się z koniecznością percepcji, analizy, czytania obrazów. Konieczne jest w tym wypadku, podobnie jak w kominikacji werbalnej, dokonanie selekcji informacji istotnych (sygnałów) od „szumów” zakłócających proces. Czynności te są dokonywane podczas ewaluacji czy kwestionowania i zadawania pytań w wewnętrznym monologu. Tak rozumiane kompetencje graficzne wskazują jednocześnie na ścisły związek pomiędzy tymi dwiema modalnościami – wizualnąi werbalną. 2.5. Walory rysunku w edukacji Misją rysunku jest odczuć i przetłumaczyć… Dzięki rysunkowi wkracza się w serce świata, a im więcej się rysuje, tym głębiej przenika się to, co jest

Obraz wart jest tysiąca słów. Czy zatem rysowanie jako czynność wykonywana podczas procesu uczenia się ma taki sam wpływ na jego skuteczność jak dobry wykład? Rysowanie grafik przedstawiających informacje, które mają być zapamiętane, jest skuteczną i wiarygodną strategią ułatwiającą proces zapamiętania. Uczeni porównywali efektywność tej strategii z kilkoma innymi usprawniającymi kodowanie informacji. Okazało się, że dzięki rysowaniu uczestnicy zapamiętywali ponad dwukrotnie więcej informacji niż podczas robienia notatek i innych form aktywności wykorzystujących pisanie. Wynik ten według autorów wskazuje na to, że rysowanie przyczynia się do stworzenia bardziej spójnych śladów pamięciowych oraz do lepszej integracji wizualnych, motorycznych i semantycznych informacji. Warto również zaznaczyć, że jakość i estetyka rysunków nie odgrywały znaczącej statystycznie roli (Wammes i in., 2016). W projekcie Picturing to Learn (zobrazować, aby się nauczyć), zachęcano studentów do wykorzystania rysowania jako metody pomagającej im tłumaczyć innym uczniom zagadnienia z zakresu nauk przyrodniczych. Autorzy projektu nie tylko wykazali skuteczność tej formy uczenia się – zarówno wśród nauczających studentów jak i uczonych licealistów, ale zwrócili również uwagę na możliwość identyfikowania błędnych przekonań ujawniających się w wytworach graficznych (Frankel i in., 2007).

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

Balthus, Balthasar Kłossowski de Rola

Stosowanie metody nauczania rysunku jako metody poznawczej pozwala dziecku na samodzielne odkrywanie otoczenia (Orzechowski, 2015). Analiza rysunków dostarcza informacji o dziecięcym sposobie rozumowania. Rysunek jest kształtowany przez istniejące lub powstające w trakcie rysowania pomysły, idee, które uczeń posiada, jak i tworzony jest zgodnie z jego wiedzą o wizualnych konwencjach (Ainsworth i in., 2011). Rysunek bywa również określany mianem zwierciadła lub okna do świata dziecięcych reprezentacji umysłowych (Cherney i in, 2006). M. Kąkolewicz (2011) zwraca uwagę, że: wykorzystanie rysunku jako formy osobistych notatek obrazujących i stymulujących: myślenie, procesy uwagowe i własną ekspresję oddającą m. in. emocje podmiotu w stosunku do obiektu (tematu rysunku), jest powszechne w edukacji na poziomie elementarnym i z niewiadomych przyczyn pomijane na późniejszych etapach.

Rysowanie wymusza uświadomienie sobie przez rysującego najistotniejszych cech obiektu przez koncentrację uwagi na qualiach obiektu (lub jego wyobrażeniach), odnoszących się do cech przedmiotu związanych z kształtem, kolorem, fakturą oraz pobudza refleksję nad cechami obiektu, co jest niezbędne do wybrania sposobu jego rysunkowego, a więc uproszczonego przedstawienia. To także wspomaga jego rozumienie. Rysowanie w przypadku obiektów w naturalnym środowisku kształtuje postrzeganie i analizowanie nie tylko zarysu obiektu, ale i kontekstu otoczenia rysowanego obiektu, pozwala uchwycić relacje obiekt – tło. Jednocześnie rysowanie, zmuszając do dokonania syntezy i przekładu intersemiotycznego, ułatwia porządkowanie sposobu myślenia między innymi przez konieczność przeniesienia cech trójwymiarowego modelu na dwuwymiarową kartkę papieru. Czynność rysowania spowalnia tempo analizowania cech obiektu oraz myślenia, co w większości przypadków jest korzystną cechą, gdyż zwiększa ona efektywność poznania rysowanego eksponatu lub rozwiązywanego problemu. Uważa się również, że rysowanie jest pomocne w nauce matematyki i fizyki m. in. dzięki temu, że rozwija rozumienie zjawisk przestrzennych (Orzechowski, 2015). Rysunek wykonany podczas zajęć lekcyjnych może nie tylko służyć wizualizacjiomawianych treści i być podporą dla nauczyciela. Tendencja do zamieszczania wielu zdjęć i schematów mających zilustrować omawiane treści nie jest już ograniczona do podręczników szkolnych. Generalnie rozszerza się tendencja używania obrazów, potocznie określana jako kultura obrazkowa, którą zaobserwować można również w edukacji (Benson, 1997; Stokes, 2002). Czwórka badaczy Simone Herrlinger, Tim Höffler, Maria Opfermann i Detlev Leutner (2016) postanowiła sprawdzić, czy u uczniów klasy czwartej szkoły podstawowej wzbogacenie ilustracjami treści biologicznych sprzyja ich rozumieniu oraz czy modalność (słowna lub pisemna) odgrywa tu rolę.

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

Wyniki przeprowadzonych przez nich badań wskazują, że, owszem, zdjęcia pomagają uczniom w rozumieniu treści biologicznych, ale modalność słowna jest w tym wypadku zdecydowanie bardziej efektywna. Autorzy uważają, że prawdopodobnie kiedy dzieci muszą jednocześnie analizować obraz i czytać samodzielnie tekst, nie dochodzi do integracji reprezentacji mentalnych powstających podczas tych dwóch różnych kanałów odbioru informacji i mogą one nie być integrowane w umysłach dzieci. Na rolę rysunków w tekstach zwrócili uwagę również Howard W. Levie i Richard Lentz (1982), przeglądając 55 różnych eksperymentów dokonanych przez innych naukowców. Wskazali oni, że zwykła ilustracja może zainteresować czytelnika lub wpływać na jego postawy względem czytanych informacji (przedmiotu) czy wzbudzać emocjonalne reakcje. Szczególne jednak znaczenie przypisali oni rysunkowi jako możliwości przestrzennej wizualizacji treści, które trudno przekazać za pomocą słów. Rysunek, co wielokrotnie w tej książce jest podkreślane, może i powinien być wykorzystywany przez nauczycieli jako cenne źródło informacji o wyobrażeniach i reprezentacjach umysłowych omawianego zjawiska, jakie obecne są w umysłach dzieci wykonujących samodzielnie rysunki. Ujawniane w nich błędne przekonania czy luki są często możliwe do zaobserwowania właśnie podczas analizy rysunków. Zainteresowanie rysunkami dzieci jako narzędziami mogącymi posłużyć do zrozumienia ich koncepcji otaczającego świata miał już wykazywać Karol Darwin (za: Łobocki, 2000). Najczęściej ów wytwór działalności ludzkiej omawiany był w literaturze przedmiotu jako narzędzie wykorzystywane w badaniach psychologicznych lub ogólnie pedagogicznych – zwłaszcza w pedagogice twórczości. Jako typowe narzędzie w badaniach dydaktycznych czy narzędzie umożliwiające poznanie koncepcji dzieci na temat otaczającego je świata i ich samych, na szerszą skalę rysunki zaczęto wykorzystywać w latach 80. ubiegłego wieku, zaś ich popularność do dziś nie słabnie, o czym świadczą liczne publikacje (przykładowo: Driver i in. 1985; Tunnicliffe i Reiss, 2001; Prokop i Fančovičova, 2006, Ehrlén, 2009). W środowisku polskim jego wykorzystanie jako narzędzia diagnostycznego na polu dydaktycznym, zwłaszcza dydaktyk szczegółowych, jest minimalne. Wykorzystanie rysunku jako swoistego aparatu, dzięki któremu dziecko repre zentuje naukowe obserwacje, było wykazane m. in. przez Dorothy Hayes i Davida Symington już w roku 1984 (za: Rennie i Jarvis, 1995). W roku 1983 David Wade Chambers opracował Draw-a-Scientist-Test, który z powodzeniem jest wykorzystywany do dziś jako narzędzie do zbierania informacji o tym, jaki stereotypowy obraz naukowca posiadają dzieci (Finson, 2002). Rysowanie jest dla małych dzieci narzędziem pozwalającym im na odzwierciedlenie tego, co zaobserwowały, czego doświadczyły, czego dociekały lub o czym myślały (Katz, 1998; Chang, 2005). Wytwory graficzne podopiecznych dostarczają nauczycielom cennych informacji o stopniu rozumienia

danegozagadnienia(Chang, 2005; Ören, 2012). Wówczas rysunki są źródłem informacji m. in. o błędnych przekonaniach (misconceptions), które włączone są w osobiste struktury wiedzy uczniowskiej (Köse, 2008; Prokop i Fančovičova, 2006; Ehrlén, 2009). Rysunki mogą być skutecznymi narzędziami rozwijania umiejętności obserwacyjnych, pozwalając ich autorom jednocześnie zrozumieć świat przyrody (Dempsey i Betz, 2001). Podawane i opisywane są w literaturze również przypadki zastosowania rysunków w strategii problemowej (Góra, 1974). Kim Quillin i Stephen Thomas (2015) zachęcali, by podczas nauczania biologii czy przyrody na każdym etapie edukacji kształtować nie tylko umiejętność interpretowania wizualnych informacji zamieszczonych w podręcznikach, stronach internetowych czy innych źródłach, ale także by kształtować umiejętność tworzenia rysunków z dwóch powodów: 1) rysowanie jest bardzo dobrym narzędziem myślenia i komunikowania – niezależnie od dyscypliny (co potwierdzają również badania Roam, 2008); 2) rysowanie jest procesem, umiejętnością integralną z praktykami obecnymi w nauce, obejmuje tworzenie hipotez, generowanie eksperymentu, wizualizację i interpretację danych oraz zakomunikowanie wyników (Schwarz i in., 2009; Ainsworth i in., 2011). Wśród powodów wprowadzania nauki rysowania wspierającej edukację przyrodniczą Shaaron Ainsworth i współautorzy (2011) wymieniają: 1) zwiększenie zaangażowania – rysowanie zmienia pozycję ucznia z pasywnego odbiorcy na twórcę, jednocześnie wskazując na indywidualne różnice między poszczególnymi uczniami; 2) nauczanie uczniów jak przedstawiać idee naukowe – tworzenie własnych reprezentacji może pogłębić uczniowskie rozumienie specyficznych dla nauk przyrodniczych konwencji reprezentacji (np. wykresów), ich zastosowań lub nawet całościowego rozumienia omawianych zagadnień; 3) pomoc w rozwijaniu rozumowania naukowego – aby wykazać się konceptualnym rozumieniem, uczniowie powinni nauczyć się wnioskować i analizować dane przedstawiane w różnych formach – często w postaci wizualnych modeli; 4) rysunek jako strategię uczenia się – jeśli strategia efektywnego uczenia się obejmuje takie elementy, jak niesienie pomocy uczącym się, aby mogli pokonać własne ograniczenia w omawianych zagadnieniach, aby mogli przeorganizować swoją wiedzę bardziej efektywnie oraz zintegrować nowo napływające informacje z istniejącym już w umysłach rozumieniem tych zagadnień, to rysowanie spełnia kryteria takiej strategii; 5) rysunek jako formę komunikacji – podobnie jak naukowcy rysują schematy, wykresy, by umożliwić zrozumienie własnych badań i zaprezento-

wać je kolegom czy szerokiej społeczności, tak samo rysunek jest formą komunikacji nadawcy z odbiorcą9.

9 O roli rysunku i rysowania pisał również Kazimierz Sośnicki w swojej książce pt. Zarys dydaktyki z 1925 r. Wśród zalet rysunku wymienia on możliwość wykonania przez nauczyciela w celach dydaktycznych pewnych modyfikacji, które polegać by miały na uwydatnianiu najbardziej charakterystycznych cech przedmiotu. Wydaje się, że takie spojrzenie na rysowanie podczas zajęć edukacyjnych czyni z twórcy rysunku jednocześnie artystę. Ponadto, jeśli zestawić cel tworzenia rysunku według K. Sośnickiego z poglądem Vilayanura Ramachandrana (2012), że „celem sztuki nie jest tworzenie realistycznej repliki czegoś, ale właśnie wręcz przeciwnie: zniekształcenie, wyolbrzymienie – czasem wręcz przekroczenie – realizmu po to, aby wywołać przyjemne (a niekiedy niepokojące) doznania u widza” (s. 216), to nie ma między nimi znaczących różnic. Tworzony obraz jest przez twórcę przekonwertowany w sposób mający uwypuklać pewne cechy – nadać im wymiar „superbodźca”. Wśród innych zalet rysowania na tablicy K. Sośnicki wymienia m. in. możliwość przedstawiania stadiów rozwojowych za pomocą sekwencji pojawiających się rysunków oraz umożliwienie „schematyzowania”, czyli upraszczania treści. Ponadto autor ten zaleca, by metodę rysunku stosować nie tylko do przedmiotów niej dedykowanych – jak rachunki czy geometria, ale również dla takich, dla których „zdawałoby się pozornie, że słowo nauczyciela wystarczy bez posługiwania się grafiką, a więc przy nauce języków, historii, przyrody, geografii, fizyki”.

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

Z kolei Michelle McLean, Quanta Henson i Linda Hiles (2003) zastosowały rysowanie jako metodę jakościowej ewaluacji dla wprowadzonej strategii nauczania problemowego na studiach medycznych. Założyły one przy tym, że rysunek jest swoistą metaforą, zaś tę definiowały jako „bazujący na zasobach wyobraźni sposób opisywania czegoś odwołując się do czegoś innego, posiadającego cechy, które chcemy wyrazić”. Anna Sfard (1998) zwraca uwagę na to, że sam akt tworzenia metafory musi być poprzedzony refleksją, zatem przedstawienie graficzne zmiany, jaka dokonała się w postrzeganiu siebie samych przez studentów pierwszego roku medycyny, jest swoistą metaforą. Wśród nieanalizowanej dogłębnie, a zauważonej przez M. McLean, Q. Henson i L. Hiles (2003) właściwości zastosowania takiego typu ewaluacji, warto podkreślić fakt „żywego, emocjonalnego zaangażowania” studentów w jego wykonanie. Zauważyły one, że rysunki dostarczają informacji o odczuciach, emocjach i refleksjach autorów. Wydaje się, że wprowadzenie nauki rysowania do edukacji formalnej jest ważne nie tylko z powodów estetycznych czy ogólnokształcących. Prawdziwe lekcje plastyki, rysowania rozwijają przede wszystkim 4 typy myślenia: przez obserwację, przewidywanie, innowacje dokonywane przez poszukiwanie oraz refleksyjną samoocenę (Winner i Hetland, 2008). Mimo że korzyści z rysowania są wymierne, obserwuje się niestety w dzisiejszych czasach zanikanie rysowania jako czynności. Obecność tej praktyki manualnej najczęściej ograniczona jest do kopiowania gotowych

schematów (van Meter i Garner, 2005). Walory rysowania w pełni wykorzystywanego na zajęciach przyrodniczych przedstawiono na poniższej rycinie (rycina 2).

Rycina 2. Walory rysowania w proces edukacji (za Hayes, Symington i Martin, 1994, zmienione)

Rysowanie umiejętnie wykorzystywane na zajęciach przyrodniczych nie tylko wpływa na większą motywację rysującego, ale umożliwia indywidualizację procesu uczenia, wspierając rozwój zdolności obserwacyjnych, analitycznych, kompetencji graficznych czy lepsze zrozumienie treści, które podczas rysowania nabierają przestrzennych relacji (lewa strona wykresu). Czynności graficzne pomagają w procesie nauczania i uczenia, ułatwiając komunikację, formułowanie pytań, obrazowanie treści, skupienie czy służąc jako narzędzia diagnostyczne (prawa strona wykresu). Rysunek, mimo że kojarzony głównie ze sztuką, od dłuższego czasu ma również zastosowanie poza nią. Jest nie tylko formą ekspresji czy komunikowania się, ale, jak piszą Angela Brew, Michelle Fava i Andrea Kantrowitz (2013) był i jest nadal używany jako pomoc przy „rozszerzeniu pamięci operacyjnej, wizualizacji, do testowania hipotez, dekonstruowaniai rekonstruowania koncepcji, dokonywania porównań czy rozwiązywania problemów”. Przy założeniu, że teorie poznania wskazujące, że jest ono ucieleśnione (embodied) i usytuowane (sytuacyjne, situated), są prawdziwe, wyjaśniają wówczas rolę procesów percepcyjnych leżących u podstaw myślenia abstrakcyjnego, podkreślając jednocześnie rolę ręki i oka. W takimkontekście rysowanie jest czymś więcej niż odbiciem własnej refleksji, ale również odbiciem emocji wykorzystanych w procesie poznania, przenikania świata, stąd nie powinno dziwić, że rysunek jest nośnikiem informacji w sztuce, nauce czy edukacji. 2.6. Trzy aspekty rysowania Drawings is the artist’s most direct and spontaneous expression, a species of writing: it reveals, better than does painting, his true personality.

Rysowanie jako aktywność na zajęciach biologii, może być zróżnicowane ze względu na stopień zaangażowania ucznia w wykonywanie tej czynności. Od pokazania uczniom gotowego schematu i poproszenia ich o uzupełnienie pewnych brakujących fragmentów, aż do oczekiwania stworzenia samodzielnej uczniowskiej reprezentacji omawianych zagadnień. Kim Quillin i Stephen Thomas (2014) zwrócili uwagę, że rysowanie różni się pod względem stopnia zaabsorbowania ucznia w reprezentowanie idei. Wyróżnili oni dwa skrajne punkty zaangażowania: od reprezentatywnych (life-like – wiernie odwzorowanych) aż do abstrakcyjnych i nawet analogicznych (kiedy termin jest po prostu napisany na schemacie). Wyróżnili również trzy poziomy eksploracji biologicznych koncepcji przez rysunki, które odnoszą się do struktury (np. liść,

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

Edgar Degas

komórka nerwowa czy cząsteczka glukozy); procesów (np. mitoza, kierunek przepływu krwi przez serce) czy relacji (wykresy przedstawiające wpływ pH na aktywność procesu, drzewo filogenetyczne). W mojej pracy zakładam, że możliwe są faktyczna, a nie pozorna aktywizacja ucznia i takie projektowanie czynności na zajęciach edukacyjnych, by uruchamiać system poznawczy w procesie uczenia się. Zaprezentowany przeze mnie poniżej podział wytworów graficznych, nie tylko sprzyja konceptualizacji, ale stanowi drogę dochodzenia do niej. Moja propozycja rozróżniania wytworów graficznych uwzględnia zaangażowanie umysłowe jego twórcy została przedstawiona w artykule z 2016 roku (Rybska, 2016). Dotyczyła ona wówczas typowej edukacji przyrodniczej, jednak wydaje się, że można ją zastosować we wszystkich nauczanych przedmiotach. Zaproponowana typologia wytworów graficznych jest przyczynkiem do rozważań nad rolą aktywności i aktywizowania ucznia w toku kształcenia, konceptualizacji i dochodzenia do własnej wiedzy przez rysowanie. Podobnie jak stwierdza to Teresa Giza (1998), praca ta może posłużyć jako przykład lub jeden ze sposobów na wzbogacenie pracy dydaktycznej o nowe elementy. Zaprezentowany w dalszej części sposób myślenia o projektowaniu lekcji przypomina drogę, jaką uczeń i jego umysł mogą przejść podczas procesu dydaktycznego, by móc przypuszczać, że proces konceptualizacji i rozumienia omawianych zjawisk nastąpił. Niepisaną zasadą obowiązującą obecnie w szkołach jest, że uczeń po realizacji danych treści niejako automatycznie przyswoi je, osiągnie niemal pułap ekspercki, zaś omawiane zagadnienia czy terminy wejdą w obszar jego wiedzy osobistej prawie na drodze osmozy. Moim celem nie jest negowanie systemu nauczania, ale ukazanie, w jaki sposób projektowanie lekcji z wykorzystaniem rysowania może wspomagać ucznia w procesie dochodzenia do wiedzy, zaś nauczycielowi dać m. in. informację zwrotną dotyczącą stopnia zrozumienia treści przez jego podopiecznych. Wspomniane trzy aspekty rysowania obejmują tworzenie trzech typów wytworów graficznych: 1) schematów; 2) rysunków; 3) szkiców. Schematy w zaproponowanej typologii oznaczają wizualizację w postaci kopiowania, odwzorowywania. Uczeń ma za zadanie dokonać imitacji gotowych schematów. Uruchamia wówczas elementy układu poznawczego niezbędne do wykrywania konturów, granic, zdziwień. Ten typ rysowania (schematyzowanie) umożliwia przechodzenie z obrazu do obrazu. Jednakże zdarza się, że już na tym etapie musi dojść do zaangażowania kluczowej umiejętności, jaką jest przekształcanie obiektu trójwymiarowego w dwuwymiarowy. Najczęściej jednak na zajęciach przyrodniczych mamy do czynienia ze schematami w tym rozumieniu, które zakłada kopiowanie gotowych – przygotowanych

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

przez nauczyciela lub autora podręcznika wzorców. Przerysowywanie obiektu spod mikroskopu jest również swoistym kopiowaniem, gdyż mamy tu do czynienia z przejściem pomiędzy wizualnymi obiektami – eksponatem i jego reprezentacją. Tworzenie schematów odpowiada tworzeniu ogólnych, typowych kategorii pojęć – pojęć z poziomu podstawowego. Schemat angażuje przede wszystkim system wzrokowy ucznia. Zaangażowanie tego typu rysowania kształtuje u uczniów nie tylko zdolności grafomotoryczne, ale i spostrzegawczość czy zdolności obserwacyjne, które są istotne w edukacji przyrodniczej. Umożliwia także kształtowanie umiejętności porównywania obiektów, a ta przydaje się dalej przy innych czynnościach, jak klasyfikowanie czy nawet metaforyczne myślenie. Artyści najczęściej zaczynają swoją pracę od kopiowania mistrzów. Podobnie schematyzowanie jest ważne, gdyż nie tylko pozwala lepiej zrozumieć inny punkt widzenia. Wyposaża ono ucznia również w zestaw niezbędnych schematów, wzorców, podstawowych kategorii, które potem będą mogły być użyte w dalszych etapach edukacji. W literaturze dotyczącej nauczania przedmiotów ścisłych ten typ rysowania określany jest jako observational drawing, czyli rysowanie obserwacyjne lub oparte na obserwacji. Ellen Winner i Lois Hetland (2008) opisują badania dowodzące, że uczniowie, którzy uczęszczali na lekcje rysowania, faktycznie nauczyli się dokładnej obserwacji. Kiedy poproszono dwie grupy o narysowanie ludzkiej twarzy – większość, która nie uczęszczała na lekcje rysowania, umieszczała oczy blisko górnego końca głowy, natomiast uczniowie po lekcjach rysunku zauważali, że tak naprawdę linia oczu jest bliżej połowy twarzy. Podobnie było w przypadku proporcji różnych innych części ciała – jak dłonie czy stopy. Takie rysowanie oparte na obserwacji z założenia wymagać może zerwania ze stereotypami i bezpośredniego spojrzenia na obiekt (Winner i Hetland, 2008). Oczywiście sytuacja jest nieco odmienna, jeśli uczeń przerysowuje pokazany mu przez nauczyciela schemat. Natomiast już konieczność narysowania obiektu oglądanego pod mikroskopem wymaga bacznego przyjrzenia się temu, co tam jest widoczne. Wykorzystywanie takiego schematyzowania, które wpisuje się w ideę rysowania opartego na obserwacji, kształtuje u uczniów umiejętności dostrzegania szczegółów, umiejętności prowadzenia obserwacji, oddzielania informacji istotnych od „szumu informacyjnego”, a te są przydatne w zawodach takich jak naukowiec (szczególnie biolog), lekarz czy pisarz. Badania przeprowadzone przez Rebeccę Chamberlain i współpracowników (2014) wykazały, że rysowanie z obserwacji powoduje u uczniów, którzy nie byli wcześniej uczeni rysunku, wzrost gęstości istoty szarej w lewej części móżdżku i środkowej części prawego płata czołowego (right medial frontal gyrus), zaś u studentów doświadczonych w tej czynności obserwacyjne rysowanie skorelowane było ze wzrostem gęstości istoty szarej w prawym przedklinku (precuneus). Wyniki takie wskazują, że schematyzowanie (rysowanie z obserwacji) związane jest ze zmianami w strukturach odpowiedzialnych za motorykę i pamięćproceduralną,

zaś szkolenie artystyczne związane jest ze wzmocnieniem wyobraźni wizualnej. Wyniki te nie tylko zostały potwierdzone w innych badaniach uzyskanych w małej skali fMRI, ale także potwierdzają, że działanie zmienia mózg. Rysowanie w prezentowanym wymiarze to proces, w którym przechodzimy od słów do obrazów. Rysowanie może mieć miejsce, jeśli uczeń już posiadł niezbędną wiedzę na temat omawianego zagadnienia, kiedy rozumienie zjawisk jest opanowane do tego stopnia, że pozwala ono na swobodne przekształcanie obrazów na treści i odwrotnie (uczeń potrafi przełączać informacje pomiędzy modalnościami). Oznacza to, że uchwycił zagadnienie na poziomie pojęciowym. Rysowanie pokazuje nie tylko sposób rozumienia zagadnienia przez ucznia – ale i ewentualne alternatywne koncepcje – jeśli takie ciągle mają miejsce i nie zostały zastąpione przez wiedzę naukową. Opisywany tu wymiar rysowania wpisuje się w zasadę Learner – oriented drawing lub Learner – generated drawing, czyli rysowania zorientowanego na uczącego się. Annett Schwamborn i współpracownicy (2010) opisali ten typ rysowania jako strategię uczenia się, w której uczącemu podany zostanie tekst, a on zostanie poproszony o narysowanie ilustracji, która zobrazuje główne idee zawarte w tekście i relacje, jakie zachodzą pomiędzy nimi. Rysowanie takie oznacza, że uczeń musi przenieść słowne informacje zamieszczone w tekście na obraz, który będzie oddawał przestrzenne relacje, jakie zachodzą pomiędzy funkcjonalnymi elementami zawartymi w treści (Alesandrini, 1984; Carney i Levin, 2002; Schwamborn i in., 2010). Rysunek taki można wówczas określić mianem reprezentacji lub obrazu reprezentacji (representational picture lub pictorialillustrations), gdyż oddaje fizyczne podobieństwo do rzeczy lub koncepcji, które prezentuje (Alesandrini,1984). W takim rozumieniu rysowanie wspomagałoby wyobraźnię uczącego się, ale jeszcze nie wspierałoby w dużej mierze kreatywności. Sama kreatywność byłaby bardzo pożądaną cechą przy wykonywaniu rysunków, ale każdy rysunek powinien być dokonany według określonych warunków. Jednak rysunek wspiera uczenie się, jest ze swej natury stricte konstruktywistycznym przykładem tworzenia wiedzy osobistej i jej użytkowania. Aby wykonać odpowiedni rysunek na podstawie tekstu, uczący się musi najpierw dokonać selekcji informacji, nadać im pewną organizację i interpretację, wykazać się zdolnościami analitycznymi, zanim w ogóle powstanie rysunek. Tak powstały rysunek byłby symboliczną reprezentacją rozumienia treści werbalnych, umożliwiającą dostarczanie odpowiedzi na zadane pytania. Rysując, udziela się odpowiedzi. Jak podają Peggy van Meter i Joanna Garner (2005), cechą eleganckiego, eksperckiego wystąpienia jest zdolność autora do elastycznego myślenia i transferu wiedzy w ramach prezentowanych treści. Zatem wszelkie działania zmierzające do kształtowania umiejętności ułatwiających uczniom integrację różnych reprezentacji, zwłaszcza międzymodalnie, mają znaczenie i wpływ na poprawę jakości kształcenia. Wśród takich działań można wymienić rysowanie w opisanym przeze mnie wymiarze.

10 Przykłady zastosowania takich problemów mogą obejmować problemy biologiczne dotyczące projektowania strategii przeżycia lub budowy określonego organizmu w ściśle zdeterminowanych warunkach środowiska, zaprojektowania kształtu i zasad działania receptora komórkowego, który byłby bramkowany nietypowym ligandem/sygnałem itd.

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

Szkicowanie jest tą formą ekspresji, w której uczący się tworzą hipotezy, przewidują, projektują. Istotą tej fazy jest poprzedzenie jej przez swoiste doświadczanie, polisensoryczne poznanie obiektu, o którym mowa na zajęciach. Szkicowanie w swojej fazie ekspresyjnej określić mogę jako eksperckie, czyli odnoszące się do szkicowania tego, co rozumiemy i jak rozwiązujemy problemy związane z omawianym zagadnieniem. Ten szlak pobudza wyobraźnię, umożliwia szukanie odpowiedzi, przechodzenie od obrazu do słów. Przed próbą udzielenia odpowiedzi na postawiony problem powinien być czas na inkubację problemu. Szkicując nie tylko odpowiada uczeń na główny problem, tworzy dalsze hipotezy, ale także odrzuca informacje zbędne. Jest to naturalny sposób budowania pojęć. W tak ujętym szkicowaniu wprowadzając do procesu dydaktycznego jakiś prototyp lub kategorię z poziomu podstawowego pojęć i pozwalając na ich modyfikację uzyskamy szkice, które zobrazują poziom ekspertyzy autorów. Wytworzone szkice będą zawierać zmiany, ulepszenia, ale wszystkie one zostaną wykonane niejako według określonej listy praw modyfikacji. Praw, które pozostają w zgodzie z wiedzą na dany temat. Szkicowanie pozwala na transpozycję informacji z obrazów na słowa, daje możliwość zastosowania rysowania do rozwiązywania problemów. Pozwala na projektowanie możliwych rozwiązań, do którego konieczne jest myślenie abstrakcyjne. Wiele zagadnień z zakresu przedmiotów przyrodniczych operuje na poziomie submikroskopowym i zwłaszcza na tym poziomie można sobie łatwo wyobrazić zastosowanie tego wymiaru rysowania. Szkicowanie pozwala jednak na generowanie nowych pytań, hipotez, które można weryfikować nawet podczas szkicowania. Takie rozumowanie zwizualizowane w postaci szkicu obejmowałoby najwyższe czynności abstrakcyjne jak systematyczne przetwarzanie i generowanie informacji, jak dedukcyjne i indukcyjne rozumowanie analogiczne i hipotetyczne myślenie, pozwalałoby na ujmowanie relacji przyczynowo-skutkowych, dokonywanie analizy, syntezy, oceny, projektowanie, przewidywanie czy wspomniane już rozwiązywanie problemów, czasem nawet kreatywne10. Strategia taka do tej pory nie była stosowana w badaniach dotyczących nauczania przedmiotów przyrodniczych. Spotyka się ją jedynie w literaturze opisującej problem – solving through drawing w edukacji matematycznej. Matematyka posługując się głównie informacją na poziomie symboli, niejako wymusza stosowanie rysowania przy rozwiązaniu problemów, jednakże w edukacji przyrodniczej takie rozwiązywanie problemów przez rysowanie ma dodatkowo wymiar twórczy.

W zaproponowanym przeze mnie ujęciu rysunek jest komunikatem, schemat – reprezentacją ontologii świata, zaś szkic stanowi wizualizację informacji odrzuconej, jest pokazem wirtuozerii i kunsztu, do jakiego mógł dojść rysujący. Każdy typ grafiki wydobywa również inną wartość i buduje inny typ komunikatu odnosząc się do innych umiejętności: • szkic – kreatywność, ale i system wartości, emocje; • rysunek – zadaniowość, analizę i swobodę komunikacyjną; • schemat – obserwacja, wprowadzanie kategorii pojęć podstawowych. Wszystkie trzy typy działań są ważne w procesie edukacyjnym, gdyż umożliwiają różne sposoby percypowania świata. Optymalny rozwój ucznia wymaga wszystkich trzech typów grafik, trzech typów rysowania. Umożliwia on również efektywny proces uczenia rozumiany jako zmianę charakteru wiedzy osobistej ze zbioru wielu informacji pozbawionych znaczenia na korzyść mniejszej liczby, ale wartościowych informacji. Manualne czynności wykonywane z ołówkiem w ręku i kartką papieru mogą wspierać ten proces zgodnie z poniższym schematem (ryc. 3). Wydaje się słuszne założenie, że wraz z dorastaniem następuje postęp w wytwarzaniu grafik – który sukcesywnie podąża w kierunku przeżyć wewnętrz-

Rycina 3. Trzy aspekty rysowania w prezentowanej propozycji kategoryzacji rysunków, ze względu na zaangażowanie poznawcze (cognitive load) wykonawcy

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

nych. Im starsze dziecko, tym łatwiej przychodzi mu ujawnianie własnego ja przez zastosowanie narzędzi – w tym wypadku rysowania. Jeżeli mózg tak działa, jak zakładamy, jest ucieleśniony i wymaga narzędzi w swoim prawidłowym funkcjonowaniu, to układ tych trzech typów rysowania nie jest przypadkowy i umożliwia przechodzenie od świata zewnętrznego przez percepcję – sprawdzanie, czy świat zewnętrzny jest prawdziwy, do świata wewnętrznego. Kiedy mózg koncentruje się na działaniu predyktywnym, to podejmowane wówczas czynności pozwalają na skoncentrowanie się na emocjach. Odbieranie wrażeń ze świata jest wówczas zminimalizowane, zaś koncentracja skierowana jest na doznania tworzące podmiotowość. Treścią umysłu są przeżycia wewnętrzne, kiedy koncentrujemy się na istocie własnego ja – odbywa się proces coraz lepszego poznawania się ze światem. Mogą wówczas powstawać coraz bardziej złożone formy grafik, coraz bardziej odłączamy się od świata zewnętrznego przez uzgadnianie własnych wersji tego świata z wersjami innych w rysowaniu aż do przechodzenia do ujawniania się świata wewnętrznego w szkicowaniu. W świetle przestawionych rozważań rysowanie i rysunki (szeroko rozumiane) mogą mieć różną wartość artystyczną, psychologiczną, ale i pedagogiczną – zwłaszcza dydaktyczną. Warunkiem owych wartości, jak pisze Stanisław Popek (2012), jest ich autentyczność oraz wystąpienie przynajmniej kilku z podstawowych kryteriów twórczości, takich jak: nowość, oryginalność, generatywność (rozumiana jako energia informacyjno-kreacyjna) i społeczne uznanie użyteczności. Podobne kryteria można zastosować do wytworów graficznych mających znamiona wartości dydaktycznych. Ponadto jak zauważa Monika Wiśniewska-Kin (2016), wytwory graficzne dzieci można postrzegać jako swoiste pomosty pomiędzy „tym, co dostrzegły i zrozumiały, a tym, co umiały o swojej interpretacji powiedzieć. Zgodnie z tą koncepcją myślenie i mówienie zaczyna się już na poziomie widzenia”. Obserwacyjne rysowanie (schematyzowanie) umożliwia zrozumienie struktury i tekstury obiektów, ludzi, istot, środowiska, wyostrza umiejętności obserwacyjne. Jak zauważa Michelle Fava, uczący się potrzebują procedur umożliwiających im prowadzenie dociekań, gdyż te z kolei pomagają im zrozumieć i krytykować zastane sytuacje (Fava, 2010). Takich procedur dostarcza im schematyzowanie – czyli obserwacyjne rysowanie. Rysowanie jako możliwość przełączania się pomiędzy modalnościami zdaje się kształtować zdolności do wyobrażenia przedmiotu, do ustalenia relacji pomiędzy werbalnymi reprezentacjami pojęć a ich graficznym wyrazem. Szkicowanie, jako graficzne rozwiązanie problemu, pozwala na predykcje, niejako wymusza na podmiocie konieczność stawiania hipotez w trakcie działania i udzielania odpowiedzi podejmowanym działaniem. Nie jest to zawsze pełna odpowiedź. Nie zawiera wszystkich detali, ale pozwala na wizualizację projektu. Szkicowanie jest związane z twórczością czy kreatywnością. Rysowanie w zaprezentowanych

trzech aspektach jest zróżnicowane nie tylko ze względu na wielorakie zaangażowanie twórcy ale i na wartości, które ujawnia oraz możliwość ekspresji. Wszystkie trzy aspekty, schemat, rysunek oraz szkic, są potrzebne dla pełnego ujawnienia podmiotu, czy przeżycia różnych wariantów ekspresji – zarówno emocjonalnych jak i intelektualnych. 2.7. Opis zdolności rysunkowych dziecka w wieku 6-13 lat Jakże nudne i monotonne byłyby odgłosy lasu, gdyby prawo do śpiewania miało tylko dziesięć najzdolniejszych ptaków. Arnold Bennett Every child is an artist. The problem is how to remain an artist once we grow up Pablo Picasso Rysunki dzieci w tym wieku mogą już być zróżnicowane i według większości znawców przedmiotu – zgodnie z założeniem Rhoda Kellogga (1970) na całym świecie umysł dziecka pracuje tak samo, a przynajmniej dość podobnie. Pomimo że większość dzieci zaczyna własną ekspresję od rysunków, w pewnym momencie porzucają te spontaniczne czynności, przebywając w świecie, który faworyzuje kompetencje językowe nad wizualnymi. Rozwój kompetencji werbalnych sprzyja rozwijaniu u dzieci zdolności do abstrakcji czy symbolizowania. Niemniej te dzieci, które nadal kontynuują wyrażanie siebie poprzez rysunki, rozwijają unikatowe zdolności do tworzenia reprezentacji zewnętrznych w postaci obrazów, znaków czy karykatur, tym samym zachowując swobodę twórczości. Howard Gardner (1980) winą za zjawisko porzucania przez dzieci ekspresji w graficznej formie obarcza presję środowiska, by reprezentować świat w sposób realistyczny. Dla młodego człowieka takie zadania mogą wyzwalać uczucie frustracji, zabrnięcie w stan „zastoju dosłowności” lub konflikt między dosłownością a ekspresją. Według Stefana Szumana (1927) dziecko w wieku około 6 lat wykonuje schematy uproszczone, 7-8 lat schematy wzbogacone, zaś w wieku 12-13 lat pojawia się okres realizmu wrażeniowego i kulturowego. June King Mc Fee (1961) uważa, że schemat pojawia się już w wieku około 4 lat, zaś między 6. a 7. rokiem życia rysunki dziecka wchodzą już w fazę realizmu kulturowego. Viktor Lowenfeld i W. Lambert Brittain (1964) upatrują początków realizmu w wytworach dzieci w wieku około 9 lat. Jednakże już dwu- i trzylenie dzieci po zakończeniu rysunku nazywają swoje wytwory graficzne i wymyślają historie o nich (Gardner, 1990). Warto zaznaczyć, że Howard Gardner (1990) unika przypisy-

Wizualizacja i poznanie wyrażone rysunkiem

wania rozwoju rysunków do wieku dziecka, ale stoi na stanowisku, że wytwory artystyczne dzieci i ich złożoność są związane z zachowaniem ich autorów, a szczególnie z ich rozwojem umysłowym. J. M. Burton (1980) stwierdza, że na dużo wcześniejszym etapie niż w badanej grupie – miedzy 2. a 5. rokiem życia możemy zaobserwować trzy etapy koncepcyjnego zdobywania wiedzy przez dziecko – od koncepcji wizualnej przez koncepcję relacji do koncepcji ekspresyjnej. Za schemat w twórczości plastycznej dzieci można uznać wywodzącą się od Bartletta i Piageta definicję zaproponowaną przez Bolesława Hornowskiego (1970) „to pewna struktura umysłowa, w której wszystkie ubiegłe doświadczenia są zintegrowane w taki sposób, że każde nowe wrażenie włącza się do ubiegłego doświadczenia”. V. Lowenfeld i W.L. Brittain (1977) taką strukturę określają mianem „pojęcia, do którego dziecko doszło i które powtarza wielokrotnie”. Schemat wzbogacony, który pojawia się zdaniem Stefana Szumana między 7. a 8. rokiem życia dziecka, pozwala na dodawanie nowych elementów. Dzieci mają już wówczas dobrze ugruntowane schematy z grupy podstawowych pojęć, jak postać, drzewo, pies. Tworzą więc kolejne – nowe, określają w trakcie rysowania pewne typy (Szuman, 1927). Między 8. a 11. rokiemżycia dziecka pojawiają się modyfikacje w rysunkach – jak wyolbrzymienia ważniejszych elementów, pomijanie innych czy koncentracja na detalach. Miedzy 9. a 11. rokiem życia schematy rysowane przez dziecko są zamiennie albo realistyczne,albo abstrakcyjne (Lowenfeld i Brittain, 1977; Popek,1978). Jak stwierdza Aleksandra Chmielnicka-Plaskota (2014) „dziecko ma wrodzone poczucie kompozycji. Już od najmłodszych lat podejmuje próby przedstawiania rzeczywistości”. Pierwsze przedstawienia są geometryczne, potem pojawiają się przedstawienia tematyczne, wypracowywanie schematów. W wieku około 9-11 lat dziecko – zdaniem V. Lowenfelda i W.L. Brittaina (1977) – wkracza w okres realizmu. Wówczas formy jego ekspresji związane są z naturą, zaś samo dziecko staje się bardziej wrażliwe na szczegóły, a mniej na ruch. Jednakże już w 1905 roku Georg Kerschensteiner (za: Chmielnicka-Plaskota, 2014) podkreślał, że talent rysunkowy dziecka świadczy o wysokim poziomie jego rozwoju intelektualnego. Na bezpośredni związek między rozwojem intelektualnym a poziomem rozwoju artystycznego dziecka wskazują liczne prace (m. in. Lowenfeld i Brittain, 1977; Wysocki i Wysocki, 1973; Gardner, 1990). W badanej grupie wiekowej niewątpliwie bardzo dynamicznie kształtują się umiejętności wykonywania różnego typu rysunków. Badacze wskazują różne ramy wiekowe, w których konkretne czynności mogą się pojawiać. Z tego względu przyjęłam stanowisko H. Gardnera, uznając że pojawiania się konkretnych przedstawień i umiejętności wykorzystywania schematów, wzbogacania ich czy wizualizacji realistycznej versus abstrakcyjnej są kwestią indywidualną. Twórczość i ekspresja powinny być elementarnym elementem kształcenia

również przedmiotowego. Nie powinny być ograniczane do zajęć plastycznych, lub kontynuowane jedynie dla wybranych uczniów. Każde dziecko ma zdolność do ekspresji własnych emocji i poznania własnego ja, zaś rysowanie jest jedną z naturalnych dróg umożliwiających mu samorealizację.

część teoretyczna Rozdział 3. Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

3.1. O konstruktywnym dochodzeniu do wiedzy Początkiem każdej nauki jest osobiste doświadczenie Hans Zeier Teorią, w świetle której najczęściej rozpatrywany jest proces uczenia się, jest konstruktywizm. Założenie, że wiedza nie może podlegać procesowi transmisji od jednej osoby wiedzącej do drugiej, będącej odbiorcą, jest szeroko opisywane i wydaje się oczywiste dla wszystkich, którzy zetknęli się z rzeczywistością szkolną. Idea „lejka norymberskiego”, wywodząca się od książki Lejek poetycki do napełniania głów w ciągu sześciu godzin niemiecką sztuką rymotwórczą autorstwa Georgea Harsdorffera wydanej w 1647, określała próby wyuczenia się rzeczy niemożliwych i obecnie służy jedynie jako przykład historycznej ciekawostki. W myśl teorii konstruktywizmu wiedza jest aktywnie budowana przez samego uczącego się, stąd wiele nieformalnych teorii, które uczący rozwija na temat otaczającego go świata wynika z jego osobistych doświadczeń i interakcji z otoczeniem (Piaget, 1966, 1970; Bruner, 1978; Carey, 1985). Według J. Piageta (1966) owa aktywność uczącego się miałaby polegać na „ciągłym i wiecznym mechanizmie przystosowywania czy równoważenia i dlatego każdą fazę początkowej konstrukcji kolejnych, rodzonych przez rozwój, struktur umysłowych uważać można za formę równowagi, przy czym każda z tych form stanowi postęp w stosunku do poprzednich”. Jean Piaget rozumiał czynności intelektualne jako odzwierciedlenie rozwoju człowieka oraz jako czynności organizowania świata i adaptacji do niego. W swoich badaniach wyróżnił cztery podstawowe pojęcia: schematu, asymilacji, akomodacji i równoważenia. Schematy są to struktury poznawcze lub umysłowe (pojęcia lub kategorie), dzięki którym jednostki przystosowują się do otoczenia i organizują je w zrozumiały dla siebie sposób. Ich immanentną cechą jest zmienność i rosnące wyrafinowanie. Procesami odpowiedzialnymi za zmienność tychże schematów jest asymilacja i akomodacja. Asymilacja to proces poznawczy umożliwiający włączanie nowych treści do istniejących schematów. Z założenia proces ten nie powoduje zasadniczych zmian w schemacie, jedynie go rozbudowuje, przez co ułatwia zachodzenie przystosowania poznawczego, powoduje więc zmiany ilościowe. Akomodacja jest tworzeniem nowych schematów lub modyfikacją starych, w efekcie czego powstają zmienione lub nowe struktury poznawcze (schematy). Tym samym akomodacja powoduje zmiany jakościowe. Schematy odzwierciedlają rozwój dziecka, jego aktualny stan rozumienia i wiedzy o świecie. Oba procesy są niezbędne do rozwoju dziecka, zwłaszcza do rozwoju poznawczego i oba procesy powinny

Konstrukcja rzeczywistości to produkt wytwarzania znaczenia, ukształtowany przez tradycję oraz przez kulturowe narzędzia sposobów myślenia. W tym sensie edukację należy spostrzegać jako wspomaganie

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

być zrównoważone. Przy czym nierównowaga może być rozumiana jako konflikt będący skutkiem braku potwierdzenia oczekiwań przez sytuację i działanie w świecie. Równoważenie pozwala zaś na włączenie tego, co podmiot doświadcza w świecie zewnętrznym, do struktur wewnętrznych (do schematów) (Wadsworth, 1998). Rozwój według Piageta wyznacza możliwości poznawcze człowieka. W nieco innej odsłonie ukazuje się konstruktywizm w ujęciu Lwa Wygotskiego. Pisał on: „uczenie się ludzi wstępnie zakłada specyficzną społeczną naturę i proces, poprzez który dzieci wrastają w życie umysłowe tych, którzy znajdują się wokół nich” (tenże, 1978). Wiedza jest w świetle poglądów L. Wygotskiego konstruowana i interioryzowana. Uczenie się i nauczanie jest zatem rozumiane jako wspólna aktywność dorosłego mistrza i dziecka w strefie rozwoju. Rozwój zarówno w strefie najbliższego rozwoju (SNR) jak i w strefie aktualnego rozwoju (SAR) opiera się na pojęciu internalizacji. Dorosły ukierunkowując najpierw aktywność dziecka, wybiera efektywne strategie wspierające rozumowanie i odkrywanie, doprowadza do sytuacji, w której negocjują znaczenia, konstruują znaczenia, a następnie nauczyciel różnicuje zadania (dobierając je do stopnia zaawansowania dziecka w rozwiązaniu problemu) itd. W efekcie podejmowanych działań dochodzi do wspólnego rozwiązywania sytuacji problemowej i stopniowego przejmowania przez dziecko inicjatywy i prób samodzielnego wykonywania zadań. Zakończony proces internalizacji pozwala dziecku na zaadaptowanie określonej kompetencji, stwarza dalsze możliwości działania itd. (Filipiak, 2012). Jak stwierdza L. Wygotski: „każda wyższa funkcja psychiczna pojawia się w rozwoju dziecka dwukrotnie: raz jako działalność zespołowa, społeczna, czyli jako funkcja interpsychiczna, drugi raz jako działalność indywidualna, jako wewnętrzny sposób myślenia dziecka, jako funkcja intrapsychiczna” (1971, s. 544). Ann L. Brown i Roberta A. Ferrara (1994, s. 251) stwierdzają: „strefa najbliższego rozwoju jest mapą obszaru gotowości dziecka, ograniczoną na niższym końcu przez obecny poziom umiejętności, na wyższym końcu przez poziom umiejętności, które dziecko może osiągnąć w najbardziej korzystnych warunkach”. Natomiast Ewa Filipiak (2011) podkreśla, że SNR to nie tylko „stan aktualnej wiedzy dziecka, ale przede wszystkim jego gotowość do uczenia się reaktywnego, uczenia się z „cudzą pomocą”, umiejętność i gotowość do korzystania ze wskazówek/instrukcji innych ukazuje zróżnicowanie wśród dzieci” (tamże, s. 16). Zasada konstruktywizmu jest mocno ugruntowana także w modelu psychokulturowej edukacji J.S. Brunera. Stwierdza on:

młodzieży w uczeniu się użycia narzędzi do wytwarzania znaczeń i konstruowania rzeczywistości w celu lepszego przystosowania do świata, w którym żyje, oraz do rozpoczęcia skutecznego procesu jego modyfikacji, zgodnie z własnymi wymaganiami (Bruner, 2006, s. 3738).

Uczenie w klasie według tego ujęcia wymaga dobrego zaprojektowania praktycznych zajęć, które umożliwią uczącemu się rozpoznanie własnej przedwiedzy i zmierzenie się z nią (Driver i in., 1994). Inne ujęcie przedstawia proces konstruowania wiedzy jako tworzony w umyśle uczącego się podczas dyskursów naukowych (Lemke, 1990) czy proces adaptowania praktyk naukowych do praktyki codziennej (Rogoff i Lave, 1984). W tym ujęciu nauczanie w środowisku szkolnym wymagałoby nie tylko społecznego zaangażowania w dyskusje wszystkich uczniów, ale także bardzo dobrej znajomości metod naukowych – jak choćby metody eksperymentu. Konstruktywizm jako teoria uczenia się podkreśla również rolę wiedzy osobistej uczących się w procesie konstruowania wiedzy. Roman Leppert (1997) stwierdza: (...) relacja pomiędzy wiedzą potoczną i wiedzą naukową, określona jako zmiana perspektywy poznawczej, powoduje, że podmiot odrywa się od swoich naturalnych interesów (chęci panowania) i wytwarza w sobie zdolność do bezinteresownego, czysto kontemplacyjnego poznania. Dzięki tej abstrakcji od naturalnych potrzeb powstaje odstęp pomiędzy podmiotem a rzeczywistością. Potrzeby nie rzucają człowieka bezpośrednio w świat, nie czynią go jednością z tym światem. Rzeczywistość dzięki poznawaniu jawi się jako coś innego niż sam poznający podmiot. Wytwarza się pomiędzy nimi ontologiczna różnica (tamże, s. 224).

Mimo że konstruktywizm głównie odczytywany jest jako teoria wiedzy i poznania – a zatem teoria uczenia się – to często stanowi rusztowanie dla budowania teorii nauczania (Michalak, 2011). Jeśli wiedza to informacja posiadająca dla umysłu jakąś wartość (Błaszak, 2013), to kluczową rolą nauczyciela jest zaprojektować zajęcia bogate w wartościowe dla jego uczniów informacje oraz wprowadzić wartość do pakietu informacji, z jakimi zapoznawani są uczniowie. Jest więc nauczyciel projektantem lub jak określa to Stanisław Dylak – architektem wiedzy swoich uczniów (Dylak, 2013b). Uczeń buduje własne zasoby wiedzy osobistej, ale nauczyciel stwarza ku temu warunki, w których zachodzić może i powinno doświadczanie świata, będące postawą każdej nauki.

3.2. Relacje między wiedzą naukową a potoczną Jeżeli w książkach czyta się tylko to, co zostało napisane, to całe czytanie na nic. Wiliam Szekspir

W nieco odmiennym nurcie pojawiają się rozważania nad wiedzą potoczną czy osobistymi koncepcjami uczniów. L. Wygotski pisząc o pojęciach potocznych, wskazywał, że każdy uczeń posiada bogatą wiedzę wstępną, zdobytą w kontakcie z najbliższymi, społeczeństwem, przyrodą i środkami masowego przekazu. Każdy uczeń tworzy swoją wiedzę indywidualnie, zaś proces uczenia się i nauczania pozostaje w ścisłej zależności z posiadaną wiedzą uprzednią dziecka i jego wyobrażeniami na omawiany temat (Śniadek, 1997). Zatem jeśli przyjąć za L. Wygotskim, że każde dziecko ma pewien zasób potocznych pojęć, ujętych w pewne kategorie podstawowe, z którymi już przychodzi do szkoły, to zadaniem szkoły jest rozszerzanie kategorii, rozszerzanie reprezentacji pojęć, ale także rekonstruowanie ich, uogólnianie, modyfikowanie, strukturalizowanie. W taki sposób można przyjąć, że wiedza jest konstruowana w umysłach uczniowskich. Według Doroty Klus-Stańskiej (2000a) wiedza to zarówno twór społeczny utożsamiany z nauką, jak i indywidualny konstrukt myślowy. Wielu autorów dokonywało już podziałów typów wiedzy, niemniej

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

W myśl konstruktywizmu wiedza zdobyta w wyniku własnej aktywności staje się osobista, znacząca i trwała (Rosalska i Zamorska, 2002). Pojęcie wiedzy osobistej wprowadził węgierski filozof Michael Polanyi. Poszukując odpowiedzi na pytanie, jak budujemy wiedzę o świecie i w jaki sposób ją posiadamy, stwierdził: „za każdym razem, gdy zdobywamy wiedzę, poszerzamy świat, świat człowieka, o coś co jeszcze nie zostało włączone w przedmiot wiedzy, którą posiadamy, i w tym sensie całkowita wiedza (comprehensive knowledge) człowieka musi okazać się niemożliwa” (Polanyi, 1969, s. 12). Zatem, jak stwierdza Jan Kłos (2013), wiedza jest zawsze niepełna, gdyż zawsze istnieje szeroki zakres pytań, na które nie znamy odpowiedzi. Rozważając dalej relacje pomiędzy różnymi rodzajami wiedzy posiadanej przez człowieka, M. Polanyi wyróżnił jej dwa rodzaje: 1) artykułowaną (explicit knowledge) lub eksplicytną – to sformalizowana wiedza, którą potrafimy opisywać, zgodnie z regułą „wiem, co robię”, jestem tego świadomy; 2) implicytną, wiedzą ukrytą (implicit knowledge) – to wiedza, którą dysponujemy w działaniu. Zgodnie z regułą „wiem, co robić”, ale niekoniecznie jestem świadomy tego, jak to coś działa (tenże, 1962).

z punktu widzenia procesów dydaktycznych istotne jest zagadnienie wiedzy potocznej czy wspomnianej już wiedzy osobistej. Najprostsza definicja wiedzy potocznej określa ją jako tę wiedzę, którą posługujemy się w życiu codziennym (Szydłowski, 1991). Bywa czasem utożsamiana z osobistym doświadczeniem dziecka, nazwanego w tym kontekście „badaczem z ulicy” (Majcher i Suska-Wróbel, 2005). Wiedza potoczna uważana jest za fundamentalną życiowo, trwałą i najpowszechniejszą, a mimo to przez swoje słabe usystematyzowanie i nienaukowy charakter bywa obarczona błędami, co może alarmująco zmniejszyć skuteczność nauczania (Szydłowski, 1991). Choć błędy w wiedzy potocznej są zjawiskiem powszechnym, to w ich powtarzalności i typowości można doszukać się szansy ich skutecznej eliminacji. Skoro istnieją błędy popełniane przez większość uczniów, „można szukać dróg naprawy sytuacji, dróg wspólnych dla dużych grup uczniów, a może dla całej szkoły. (...) Można tak pokierować procesem nauczania, by usunąć przyczyny tworzenia się lub utrwalania błędów lub skutecznie eliminować już istniejące” (Szydłowski, 1991). W tym kontekście wiedza osobista byłaby złożona z konstruktów myślowych jednostki, powstałych w wyniku własnych doświadczeń – co nie oznacza dokładnego odzwierciedlenia rzeczywistości, a jedynie jej interpretację, swoiste przekształcenie przez posiadane już osobiste zasoby informacji. Jak podają Dorota Klus-Stańska i Marzena Nowicka, do owego osobistego konstruktu myślowego (czyli szeroko rozumianej wiedzy) dochodzi się indywidualnie, przez własne doświadczenia, przez negocjowanie znaczeń z innymi osobami lub mentalnie oswojoną wiedzę publiczną (Klus-Stańska i Nowicka, 2005, s. 127). Jednakże w umyśle podmiotu wiedza naukowa i potoczna są wzajemnie uwikładne. Stanisław Kamiński zwraca uwagę na to, że różnica między epistemologicznymi typami wiedzy dotyczy raczej stopnia niż ich natury i nie należy tych dwóch typów wiedzy: naukowej i potocznej postrzegać wyłącznie w kategoriach opozycji i dychotomii (Kamiński 1981). Danuta Opozda (2012) zwraca ponadto uwagę, na związki pomiędzy kontekstem nauczania i wiedzą, jakiej się oczekuje od podmiotu, pisząc: W kontekście wiedzy naukowej bądź potocznej zawsze pojawia się pytanie o jej przedmiot, do jakiej rzeczywistości i jej fragmentu się odnosi, czego dotyczy i „na jaki temat” jest to wiedza. W związku z przedmiotowym kryterium może ona mieć charakter wiedzy specjalistycznej lub ogólnej, wieloaspektowej; teoretycznej lub praktycznej (tamże, s. 216).

Dorota Klus-Stańska (2000a) wyróżnia trzy rodzaje wiedzy: nazewniczą, wyjaśniającą i interpretacyjną. Wiedza nazewnicza odnosi się w zasadzie do operowania nazwami, ale samo opanowanie nazwy nie jest jeszcze rozumieniem. Nazwy jako takie pochodzą z przekazu społecznego i według D. Klus-Stańskiej nie są przedmiotem uczenia się ani nie mogą być konstruowane,

Sposób traktowania wiedzy szkolnej i wynikające z niej różne postawy nauczycieli wobec wiedzy (dogmatyzm, dążenie do jednoznaczności, tolerancja na złożoności, relatywizm) przekładają się na różne doświadczenia edukacyjne uczniów. Mogą one zachęcać uczniów do zamknięcia się na różne punkty widzenia, bierności intelektualnej, braku krytycyzmu, zależności od autorytetów lub przeciwnie – skłaniać do samodzielnego myślenia, formułowania pytań i wątpliwości, dociekania czy analizowania alternatyw. Postawy wobec wiedzy mają również związek z preferowanymi modelami nauczania: transmisyjnym i interpretacyjnym (tamże, s. 155).

Wszyscy jesteśmy uwikłani w potoczność. Wynika to z natury naszego myślenia, kultury, w której wyrośliśmy i która często narzuca sposób postrzegania otoczenia. Sytuacja taka determinuje nasz ogląd świata i doprowadza do tego, że każdy człowiek, niezależnie od poziomu wykształcenia, w swoim myśleniu posiada nie tylko naukowe pojęcia, ale też całą masę pojęć potocznych.

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

gdyż do przyswojenia takiej wiedzy niezbędna jest pamięć, a wiadomości te są kolekcjonowane jak znaczki. Wiedza wyjaśniająca rozwija się w sytuacji, gdy podmiot podejmuje trud zrozumienia omawianych zjawisk czy zależności przyczynowo-skutkowych. Tego typu wiedza jest charakterystyczna dla przedmiotów matematyczno-przyrodniczych. W jej ramach mieszczą się umiejętności związane z wnioskowaniem, prowadzeniem obserwacji, logicznym myśleniem na podstawie dostarczonych danych itp. Ten typ myślenia według Brunera można przyporządkować do paradygmatycznego trybu. Natomiast wiedza interpretacyjna powiązana jest z trybem narracyjnym myślenia w ujęciu brunerowskim. Jest to wiedza rozwijana w procesie dyskusji, społecznych oddziaływań, rozważań poruszających złożoność i wieloczynnikowość zjawisk – zwłaszcza pod katem społecznym. Wiedza taka nie jest zamknięta, ma wiele możliwych hipotez i problemy mogą być nierozwiązane lub dla każdego rozwiązane inaczej, a to czyni ją wyjątkową m. in. ze względu na to, że takie konstruowanie wiedzy wpływa na rozwijanie myślenia krytycznego, dostrzeganie implikacji czy rozumienie różnych stanowisk, przekonań i sprzeczności interesów, a także przewidywanie skutków podejmowanych decyzji. Niewątpliwie wiedza przyrodnicza najbardziej wpisuje się w drugi typ wiedzy (wyjaśniającej, eksplanacyjnej) w ujęciu Doroty Klus-Stańskiej, gdzie pożądanym typem myślenia jest myślenie przyczynowo-skutkowe, a przedmiotem uczenia się są wyjaśnienia zależności i związków między różnymi obiektami i zjawiskami. Z punktu widzenia jakości edukacji istotne jest również rozumienie wiedzy potocznej i naukowej, jakie prezentuje nauczyciel. Mariola Chomczyńska-Rubacha i Krzysztof Rubacha (2016) podkreślają znaczenie postawy nauczyciela dla doświadczeń edukacyjnych jego uczniów, pisząc:

Wiedza zdroworozsądkowa, która nie zawsze pokrywa się z wiedzą naukową, funkcjonuje, bo najczęściej jest przydatna i łatwo dostępna. Stąd doświadczony nauczyciel, znający kulturę i język uczniów, potrafi doskonale przewidzieć „obszary potoczności”, które mogą stać się bazą dla oddziaływań edukacyjnych. Jak stwierdza Amelia Dziurda-Multan: Określenia i nazwy wzięte z języka potocznego stają się kamieniami milowymi na drodze do pojęć naukowych, które kształtują w dziecku obiektywny i teoretyczny pogląd na świat. (...) Język jest płaszczyzną, która przez metafory i pojęcia pozwala uporządkować dziecku wiedzę o świecie (2008, s. 60).

W ostatecznej ewaluacji to wiedza osobista jest podstawowym wyznacznikiem sposobu rozumienia pojęć przez uczniów. Przystępując do ewaluacji, uczeń odwołuje się właśnie do tych zasobów i jeśli w procesie edukacyjnym udało się zasymilować potoczne zasoby wiedzy z naukowymi, jeśli odwołano się do doświadczeń osobistych i zaktywizowano wiedzę osobistą, a naukowa miała szansę zostać niejako przysposobiona, to można mówić o efektywności. Jak zauważa D. Klus-Stańska (2010), odmienne i niespójne z przedwiedzą pojęcia i koncepcje naukowe w wersji transmisyjnej „mijają się bezkolizyjnie jako ciągi obcych informacji”, co doprowadza raczej do powstania dwóch niezależnych światów – świata wiedzy potocznej i naukowej. Pomiędzy pojęciami potocznymi a naukowymi może i powinien zaistnieć pomost, który umożliwi tym pierwszym przekształcanie się w drugie. Zjawisko to jest o tyle pożądane, że umożliwia operowanie w miarę izomorficznymi pojęciami pomiędzy członkami tego samego społeczeństwa. Z jakiejkolwiek strony spojrzymy na ten proces, nie jest on łatwy ani prosty. Stanowi wyzwanie dla uczniów i nauczycieli. Często nie udaje się otrzymać w toku edukacji sukcesu polegającego na przekształceniu potocznych pojęć w pojęcia naukowe na poziomie, który pozwalałby nie tylko na swobodne operowanie nimi, ale i na przewidywanie, tworzenie nowych pojęć, wnioskowanie, hipotetyzowanie. Zdarza się, że w umysłach naszych funkcjonują niejako dwa równoległe światy pojęciowe – ten związany z codziennymi potocznymi pojęciami i znaczeniami im przypisywanymi oraz ten oficjalny, szkolny związany z posługiwaniem się pojęciami naukowymi. Wydaje się, że w procesie ujednolicania świata pojęciowego ważne jest nie tylko semantyczne wsparcie i proces używania pojęć. Inaczej wiedza naukowa zawarta w książkach – w nich tylko pozostanie. Warto w tym procesie zwrócić uwagę na wizualne aspekty konceptualizacji, na obrazowe aspekty tworzenia pojęć. Pojawia się zatem pytanie, na ile wizualne reprezentacje zewnętrzne mogą sprzyjać obrazowaniu poznawczemu? Skoro mówienie jest czynnością poznawczą, która w swej naturze jest wizualna, to czy rysowanie wzmacnia proces nadawania znaczeń? Czy sprzyja obrazowaniu poznawczemu zachodzącemu mentalnie w równym stopniu jak rozmowa?

100

Wygotski zwracał uwagę na to, że proces ten jest twórczy, co stanowi pewien element wspólny między tymi kanałami przekazu. Oba są formą komunikacji – zarówno mówienie, jak i proces obrazowania. 3.3. Od pojęcia do wiedzy Czemże jest nazwa? To, co zowiem różą, Pod inną nazwą równieby pachniało… Wiliam Szekspir Jeśli, jak się zakłada w prezentowanej pracy, jednym z zadań szkoły jest tworzenie i rozszerzanie pojęć istniejących w umysłach jej wychowanków, to warto zastanowić się, czym jest pojęcie i jak proces kształtowania pojęć może zachodzić. Vyvyan Evans (2009) stwierdza:

Termin „pojęcie” może być też określany jako znaczenie jakiejś nazwy (z logiki), lub umysłowe odzwierciedlenie cech przedmiotów czy zjawisk. „W psychologii i pedagogice to myśl odzwierciedlająca cechy wspólne dla danej klasy przedmiotów zawierająca odzwierciedlenie tego, co ogólne i typowe dla przedmiotów, zjawisk i zdarzeń. Czynność operowania pojęciami to myślenie pojęciowe” (Dziurda-Multan, 2008, s. 63). Operowanie pojęciami może być utożsamiane z ich rozumieniem, to zaś opisać można słowami filozofów: rozumie się jakieś wyrażenie, gdy jego usłyszenie skierowuje myśl słyszącego na jakiś różny od tego wyrażenia przedmiot. W tych wypadkach proces rozumienia słyszanego przez kogoś wyrażenia polega na pewnej myśli słyszącego je osobnika, która się w jego umyśle splotła w jedno z usłyszeniem tego wyrażenia (Ajdukiewicz, 1965, s. 19). Krótko mówiąc: w jakiejkolwiek dziedzinie jest miejsce na dodawanie i odejmowanie, tam również jest miejsce na rozumowanie; gdzie zaś

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Pojęcie (również reprezentacja) to podstawowa jednostka wiedzy w procesach kategoryzacji i konceptualizacji. Reprezentacje są elementami systemu pojęciowego; ich zalążki powstają już we wczesnym dzieciństwie na podstawie doświadczeń zmysłowych w procesie analizy percepcyjnej znaczenia. W procesie tym rodzą się najbardziej podstawowe pojęcia zwane schematami wyobrażeniowymi. Pojęcia mogą też zostać zakodowane w formacie językowym jako pojęcia leksykalne. Te stosunkowo stabilne byty poznawcze podlegają ciągłej modyfikacji dzięki nieustającym epizodycznym bądź powtarzającym się doświadczeniom (tamże, s. 97).

101

nie ma miejsca na te działania, tam i rozum nie ma nic do czynienia. (...) Rozum bowiem w tym znaczeniu nie jest niczym innym, niż tylko liczeniem (to znaczy: dodawaniem i odejmowaniem) ciągów nazw ogólnych, które zostały uznane w tym celu, by zarejestrować i oznaczyć nasze myśli. Mówię zarejestrować, gdy operujemy nimi dla samych siebie; mówię zaś: oznaczyć, gdy czegoś dowodzimy lub wyrażamy uznanie naszych rachunków pojęciowych wobec innych ludzi (Hobbes 1651/1954, s. 35).

Proces kształtowania pojęć leżał też w obszarze zainteresowań Lwa Wygotskiego, który wyróżnił w nim 3 ważne etapy. Pierwszy etap obejmuje tworzenie synkretycznego zestawu pojedynczych postrzeżeń, przedmiotów. W dalszej fazie dziecko może wypełniać braki w tych pojęciach subiektywnymi związkami i wrażeniami. W drugim etapie rozpoczyna się myślenie kompleksowe, kiedy dziecko może kierować się obiektywnymi relacjami zachodzącymi między poznanymi obiektami, elementami rzeczywistości. Powstają wówczas pseudopojęcia – łańcuchowe kompleksy grupowanych przedmiotów. Rozwój tych kompleksów jest wytyczony przez mowę dorosłych znajdujących się w otoczeniu dziecka. Pseudopojęcia są pomostem, który łączy myślenie konkretne i obrazowe z myśleniem abstrakcyjnym i pojęciowym. Trzecim stadium jest kształtowanie pojęć naukowych, kiedy dziecko przyporządkowuje je do tej samej grupy pojęć, co dorosły, myśli o pojęciu konkretnie. Lew Wygotski podkreślał również, że pojęcia mogą być tworzone przez dziecko w wyniku wykonywania jakiegoś zadania (intelektualnego). Uważał on także, że ważnym momentem w rozwoju intelektualnym jest współgranie aktywności fizycznych z komunikacyjnymi (głównie mówieniem). Według tego uczonego fizyczna aktywność ucznia pozwala mu na konstruowanie znaczeń w wewnętrznym świecie. Założenie takie wskazuje na rolę ciała i jego aktywności w procesie nadawania znaczeń. Natomiast mówienie pozwala na wyciągnięcie skonstruowanego znaczenia na poziom ujawniony i łączy je ze światem dzielonym z innymi ludźmi. Ucieleśnienie poznania znajduje potwierdzenie w badaniach z zakresu neuronauk. Przykładowo wykazano, że aktywność fizyczna generuje zmiany w korze mózgowej, które są intensywniejsze, gdy podmiot nabywa umiejętności proceduralnych (Holtman, 2009). Język według Lwa Wygotskiego jest swoistym pośrednikiem między uczeniem się i rozwojem. Pisze on (1978) „droga od przedmiotu do dziecka i od dziecka do przedmiotu prowadzi przez drugiego człowieka”. Ewa Filipiak (2011) podkreśla: (Wygotski) „mówi o planującej funkcji mowy, której zadaniem jest przesunięcie czynności (przeniesienie treści, „dokonanie przekładu”) z planu interpsychicznego do intrapsychicznego. Język jest zinternalizowany i przekształcony w myśl” (tamże, s. 64). Z kolei J. Bruner dostrzegał złożoność procesu kształtowania pojęć. Zakładał, że proces ten jako taki nie jest dostępny obserwatorom zewnętrznym w sto-

102

sunku do umysłu podmiotu dokonującego tego procesu, pisze on: „tworzenie pojęć jest ze swej natury procesem niemal całkowicie niedostępnym analizie introspekcyjnej (...) przedtem nie było tu nic, a między jednym z drugim jest tylko chwila olśnienia” (1978, s. 234). J. Bruner wyróżnia w tworzeniu pojęć 4 etapy: przygotowanie, inkubacja, olśnienie i weryfikacja. Aktem uchwycenia pojęcia jest akt olśnienia, który jest nagły, ale jako taki należy do dłuższego procesu konstruowania znaczeń. Lew Wygotski z kolei pisał:

Według L. Wygotskiego pojęcia jako znaczenie słów, rozwijają się. Proces ten wymaga współwystąpienia uwagi, pamięci logicznej, porównywania, rozróżniania czy myślenia abstrakcyjnego. Sam fakt, że dziecko pozna znaczenie jakiegoś słowa, nie oznacza zakończenia procesu jego rozwoju i dalszej konceptualizacji. Procesowi rozwoju dziecka towarzyszy jedność mowy i myślenia. Zaś rozwój myślenia zachodzi pod wpływem kontaktów semantycznych z innymi – głównie z dorosłym, ale też z rówieśnikami. Znaczenie, jakie przypisuje dziecko pojęciu jest bardzo dynamiczne i zmienia się wraz z rozwojem dziecka i doświadczeniem osobistym. Rozwój pojęć potocznych rozpoczyna się w strefie konkretności ku uświadomionemu i celowemu ich użyciu. Zaś rozwój pojęć naukowych rozpoczyna się w strefie świadomego i celowego użycia aż do sfery osobistego, konkretnego doświadczenia. Definiowanie pojęcia przez podmiot zakłada możliwość wspierania go w przechodzeniu z pojęcia potocznego do naukowego. Jak podaje Danuta Kępa-Figura (2007) uniwersalny i relatywny charakter myślenia człowieka może zostać odkryty, gdy przyjrzymy się językowi, którego używa. W semantyce kognitywnej utożsamia się znaczenie z konceptualizacją (czyli ze stanem mentalnym) i, powołując się na Langackera, stwierdza, że jako cel opisu w tej dziedzinie nauki wskazuje się „takie abstrakcyjne byty, jak myśli i pojęcia”. Autorka zwraca uwagę na to, że treść stanu mentalnego zależy od treści doświadczeń podmiotu, zatem ów podmiot „gromadząc i porządkując doświadczenie, dochodzi do własnej, subiektywnej wiedzy o świecie” (Nagórko, 1994). W ten sposób język jest wplątany w doświadczenia osobiste i aktywność poznawczą podmiotu, która to aktywność obejmuje w tym momencie zarówno ludzki system poznawczy z jego postrzeganiem, motoryką, wrażliwością jak i środowisko, w którym podmiot przebywa. Ponadto o kształcie pojęciowej struktury doświadczenia decyduje kategoryzacja – jeden z podstawowych procesów poznawczych, która z kolei jest oparta na

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Proces kształtowania się pojęć: jest zawsze twórczy, a nie odtwórczy, pojęcie powstaje i kształtuje się w toku złożonej operacji, której celem jest rozwiązanie jakiegoś zadania, wreszcie same tylko warunki zew nętrzne oraz mechaniczne ustalenie jakiegoś związku między słowem a przedmiotami nie wystarcza, by pojęcie powstało (Wygotski 1989, s. 77).

103

określaniu stopnia przynależności do kategorii – na zasadzie kategoryzacji przez prototyp. Sam proces kategoryzacji umożliwia tworzenie obrazu świata, a na proces ten wpływają dwie zmienne – właściwości obiektu i subiektywna ocena ważności wybranych przez podmiot cech. Subiektywna ocena zależy z kolei od doświadczenia, środowiska, w którym podmiot przebywa i od kultury, w której funkcjonuje. Eleanor Rosch w swoich badaniach opisała nie tylko zasady kategoryzacji oparte na stopniu przynależności egzemplarza do danej kategorii, ale wykazała też, że granice kategorii są nieostre, a cechy wzorcowe kategorii są punktami odniesienia przy porównywaniu egzemplarza z prototypem (Trzebiński, 1981). W pracy z 1981 roku, Carolyn B. Mervis i Eleanor Rosch stwierdzają: kategorie są wewnętrznie ustrukturowane przez stopnie reprezentatywności; granice kategorii nie muszą być koniecznie określone; istniejeścisły związek między łańcuchami atrybutów a strukturą i formowaniem się kategorii (tamże, s. 109).

Z kolei zakres kategorii według E. Rosch nie jest ustalany arbitralnie, tylko przez uogólnienie do prototypowych egzemplarzy, co zostało określone mianem efektu prototypowego (Taylor, 1989). Zdaniem Jerzego Trzebińskiego (1981) z rozważań E. Rosch można wyciągnąć wnioski, że pojęcie naturalne składa się z dwóch elementów – prototypu (elementu rdzeniowego, czyli najlepszego egzemplarza pojęcia) oraz zbioru reprezentacji innych egzemplarzy tegoż pojęcia. Przy czym reprezentacje tworzące ów zbiór w różnym stopniu są podobne do prototypu, a im mniejsze podobieństwo, tym słabsza subiektywnie relacja między pojęciem a reprezentowanym obiektem. John R. Taylor (1989) stwierdza, że „jasne granice kategorii rodzaju naturalnego zależą zarówno od sposobu zaistnienia świata, jak i od tego, co zdarza się nam wiedzieć o nim”. Konceptualizacja jak i kategoryzowanie pojęć są procesami uwarunkowanymi kulturowo. Zarówno pojęcie, jak i kategoria mimo swojego charakteru rdzeniowego są bytami dynamicznymi, rozszerzającymi swoje zasięgi. Wynikałoby z tego, że nie tylko dobór pojęć używanych w trakcie zdarzeń edukacyjnych jest istotny, ale i środowisko edukacyjne kreowane przez nauczyciela, wybór środków dydaktycznych i sposoby kontaktu, poznawania, doświadczania owych środków. Każdy uczeń ma swój prototyp róży obejmujący ten idealny egzemplarz, jego kolor, wielkość, zapach i ma również zestaw reprezentacji należących do zbioru tego pojęcia, ale nie przywoływanych przy pierwszym skojarzeniu. Rozpoznanie zaś nietypowej róży w jakimś zbiorze zależne będzie od postrzegania desygnatów nowego obiektu, które pozwolą lub nie zaklasyfikować nowy obiekt do zbioru.

104

3.4. Istota edukacji przyrodniczej Uczenie dzieci kontaktu z naturą powinno być jedną z najważniejszych aktywności w ich życiu.

Lew Wygotski pisał: „by móc rozpocząć naukę przedmiotową, należy doprowadzić do zróżnicowania ogólnych wyobrażeń dziecka o tym wszystkim, co wchodzi w zakres przyszłego przedmiotu nauki (...). Rzecz w tym, by zbliżyć dziecko do nauki, by umożliwić mu zdobycie wiedzy w aspekcie logiki tej wiedzy” (Wygotski, 1971c, s. 529). Oznacza to, że uczenie się i nauczanie powinno być związane z kontekstem (content knowledge), powinno odzwierciedlać metody naukowego poznawania, gdzie „rozumienie i rozumowanie stają się kluczowe” (Filipiak, 2011, s. 44). Nauka zmieniła się od czasów Arystotelesa czy Karola Darwina, ale predyspozycje, które ułatwiają bądź nawet umożliwiają komuś uprawianie nauki, pozostały. To, co się zmieniło w ciągu ostatnich lat, to finansowanie nauki i jej coraz bardziej powszechna obecność w życiu codziennym ludzi z nią bezpośrednio niezwiązanych. Już ponad 100 lat temu opracowano pojęcie „natury nauki” (ang. nature of science) i stwierdzono, że rozumienie jej jest ważnym celem w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych (Central Association of Science and Mathematics Teachers, 1907). Rosalind Driver i współpracownicy (1996) podali pięć najważniejszych argumentów, aby uzasadnić rolę rozumienia natury nauki przez uczniów, a tym samym przez członków społeczeństwa. Wśród nich są: 1) argument użyteczności – rozumienie natury nauki jest niezbędnym elementem w rozumieniu tego, co się dzieje w nauce oraz w zarządzaniu i korzystaniu z osiągnięć technologicznych w życiu codziennym; 2) argument odnoszący się do demokracji – rozumienie natury nauki jest niezbędnym elementem w procesie podejmowania świadomych decyzji odnośnie procesów czy osiągnięć społeczno-naukowych. Przykładowo, aby ktokolwiek mógł świadomie podejmować decyzje dotyczące zarządzania organizmami modyfikowanymi genetycznie, powinien rozumieć zarówno naturę nauki, jak i istotę modyfikacji genetycznych; 3) argument odwołujący się do kultury – rozumienie natury nauki jest konieczne, aby móc docenić jej wartość jako elementu współczesnej kultury; 4) argument moralny odnoszący się do tego, że rozumienie natury nauki pomaga w rozumieniu norm i zaufaniu, że społeczność naukowa przestrzega norm etycznych;

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Thomas Berry

105

5) argument odnoszący się do nauczania przedmiotów przyrodniczych, który wydaje się najbardziej oczywisty, gdyż rozumienie natury naukijest niezbędne w nauczaniu i uczeniu się przedmiotów przyrodniczych. Argumentom tym trudno odmówić poprawności, jednakże, jak zauważa Norm G. Lederman (2007), trudno je wprowadzić do praktyki szkolnej, zaobserwować i zmierzyć. Dokonując przeglądu prac z zakresu Nature Of Science (NOS), autor ten wykazał, że zarówno uczniowie, jak i nauczyciele nie zawsze posiadają kompetencje adekwatne dla NOS. Uświadomienie natury nauki przynosi lepsze efekty przez jej jawne odzwierciedlanie i wyjaśnianie aniżeli przez pomijanie jej (nieomawianie natury nauki w ogóle). Aczkolwiek, jak stwierdza N.G. Lederman ciągle jeszcze pozostaje do sprawdzenia, jakie scenariusze i jak zaprojektowane interwencje dydaktyczne mają szansę na jak najlepsze efekty edukacyjne. Jak pisze Urszula Ostrowska (2008) pomimo tego, że bez znajomości faktów nie można działać ani myśleć, to informacje nie oznaczają wiedzy, gdyż ta „interioryzuje się w człowieku, który nie tylko wie, ale też myśli, czuje i działa w określonej wspólnocie z innymi w uniwersum antroposferycznym”. Pierre Vérillon (2000) pisząc o edukacji technologicznej stwierdza, że nadrzędnym jej celem jest kształtowanie świadomych dorosłych i odpowiedzialnych obywateli współczesnego społeczeństwa oraz zdolnych specjalistów. Wydaje się, że z powodzeniem cel taki można uznać za wspólny dla wszystkich nauczanych w edukacji formalnej dziedzin. Zdaniem tego autora edukacja taka jest osiągalna dzięki temu, że w procesie kształcenia umożliwia się: 1) zapoznawanie uczniów z koncepcjami, ideami, faktami naukowymi oraz wyposażanie uczniów w umiejętności niezbędne do zrozumienia osiągnięć ludzkich w danej dziedzinie; 2) ułatwianie uczniom nadawania znaczenia tym osiągnięciom (odnajdywania sensu i wartości odkryć z danej dziedziny) z zastosowaniem podejścia kulturowego specyficznego dla danej dziedziny nauki; 3) przygotowanie uczniów do dokonywania w przyszłości mądrych wyborów dotyczących zarówno ich ścieżki zawodowej, jak i życia codziennego, przez wyposażenie ich w podstawowe kompetencje niezbędne do funkcjonowania w społeczeństwie; 4) przyczynianie się do ogólnego poznawczego rozwoju uczniów przez konkretne i specyficzne dla danej dziedziny formy zaangażowania poz nawczego. Założenia Pierra Vérillon’a wskazują nie tylko na możliwości zaimplementowania zasad uczenia się w myśl teorii konstruktywizmu, ale i wskazują na możliwe różnice wynikające ze specyfiki nauczanych przedmiotów – co już jest przedmiotem zainteresowania dydaktyk szczegółowych.

106

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Biologia jako jedna z gałęzi grupy science z założenia zajmuje się badaniem, testowaniem i wyjaśnianiem świata ożywionego, stawiając właściwie trzy zasadnicze pytania: co? jak? dlaczego? (Mayr, 2002). Obcowanie z przyrodą nie może odbywać się bez jej testowania, bez konfrontowania własnych przekonań z tym, co dzieje się dookoła. Biologia jako nauka o otaczającym świecie, o jego ożywionej części zaliczana jest do nauk empirycznych. Przez eksperymentowanie rozumie się tu takie działanie, które oparte jest na dociekaniu, na podejmowaniu czynności mających na celu sprawdzenie hipotez. Działania takie wpisują się w ideę metody IBSE (Inquiry Based Science Education), w Polsce opisywanej jako nauczanie przez dociekanie. Eksperymentowanie postrzegane przez pryzmat IBSE wymaga zatem wszelkich czynności typu hands-on, bezpośrednich obserwacji (Ornstein, 2006), projektowania, modelowania, dyskutowania i przetwarzania informacji, bodźców, które docierają do uczącego się (Leher i in, 2001). Stąd aktywności takie są integralnymi elementami dobrych lekcji przyrodniczych i odgrywają ważną rolę w kształtowaniu postaw i wiedzy studentów (Ornstein, 2006). Z punktu widzenia naukowego eksperymentowanie jest jedynym narzędziem, jakie posiadajmy, jeśli chcemy dyskutować z wynikami naukowymi (Lehrer i in., 2001). Natomiast jeśli jak powiedział Richard Feynman w 1966 roku na przemówieniu dla NSTA „Nauka jest wiarą w ignorancję ekspertów”, to eksperymentowanie dostarcza nam argumentów i możliwości do sprawdzania tego, co eksperci piszą i do prowadzenia dyskusji. John E. Penick (1995) podkreśla, że nauczanie biologii powinno odzwierciedlać biologię jako naukę, powinno podążać tymi samymi etapami, jakimi podąża nauka. Richard Lehrer i współpracownicy (2001) rozważając znaczenie eksperymentowania dla rozwoju rozumowania naukowego, wymieniają trzy niezbędne aspekty tego procesu: retorykę, reprezentację i modelowanie. Wszystkie one muszą być dobrze ustalone, aby eksperymentowanie było znaczącym procesem dla przeprowadzających go uczestników. Nawet jeśli uczniowie początkowo nie rozumieją eksperymentu jako sposobu modelowania, manipulowania i badania, to i tak powinni się tego uczyć. Kiedy Leon Schauble i współpracownicy (1995) poprosili uczniów, aby opisali eksperyment, który wykonywali w szkole, wielu z nich potrafiło nawet odtworzyć procedury i powtórzyć to doświadczenie, niemniej gdy zapytano, o co tak naprawdę chodziło w owym doświadczeniu, to zaledwie jedna trzecia potrafiła podać wiarygodne wyjaśnienie. Sama nauka rozumiana w języku angielskim jako science jak i edukacja przyrodnicza (science education) są wytworem kulturowym, są elementem kulturowego dziedzictwa (Osborne i Dillon, 2008). Już w 1981 roku Max N. Maddock zwracał uwagę na to, że samo science i science education tworzą przynajmniej część szerszej kultury społeczeństw i że dydaktyczne aspekty edukacji przyrodniczej powinny być rozpatrywane z szerokiej perspektywy,

107

w tym z perspektywyspołecznej (Maddock, 1981). Nauka i edukacja przyrodnicza są o tyle ważne i fascynujące, że pozwalają nam wyjaśniać otaczający świat, interpretować go. Ponadto rozwój nauki i jej osiągnięcia sprawiają, że jest ona użyteczna dla rozwiązywania przynajmniej niektórych problemów, przed którymi stają społeczeństwa (Osborne i Dillon, 2008). Nauka ma oczywiście swoje ograniczenia. Albert Einstein (1951, spisane Calaprice, 2010) miał powiedzieć, że „cała nasza nauka, w porównaniu z rzeczywistością, jest prymitywna i dziecinna – ale nadal jest to najcenniejsza rzecz, jaką posiadamy.” Rozważając cele, jakie powinny przyświecać edukacji biologicznej, można przywołać kilku autorów. Gary Wisehart i Mark Mandell (2008) stwierdzają, że w nauczaniu biologii ważne są dwa aspekty: rzeczowe informacje (fakty) oraz umiejętność naukowego argumentowania. Z konstruktywistycznego punktu widzenia produkty te nie są równoważne. Ten drugi produkt, mimo tego, że nie jest stricte biologiczny, jest bardziej poszukiwanym. Uczniowie osiągając zdolność do krytycznej analizy przedstawionych im informacji oraz zastosowania naukowego argumentowania, zyskują zdolność naukowego myślenia. Nie umniejszam w tym momencie znaczenia znajomości faktów, tylko podkreślam, że sama ich znajomość nie oznacza rozumienia i aplikowania informacji do codziennego życia, rozwiązywania problemów czy świadomego podejmowania decyzji. W wieku, w którym tempo rozwoju nauki jest zawrotne, a język przez nią używany daleki od podstawowych pojęć, powstała konieczność popularyzacji wiedzy. Jednakże autorzy dokonujący popularyzacji wiedzy mają własne zasoby wiedzy osobistej, które wpływają na prezentowane treści i dobór przykładów. Tymczasem nawet od średnio wykształconego członka współczesnego społeczeństwa oczekuje się rozumienia świata, podejmowania decyzji i świadomości tychże decyzji. Zrozumienie postępów nauki wymaga zaangażowania myślenia naukowego, podobnie jak oddzielenie sygnału (informacji istotnych) od szumu (nieistotnych) czy świadomość subiektywności przekazywanych w mediach informacji. John E. Penick (1995), kiedy nakreśla cele edukacji biologicznej, stwierdza, że kluczowym czynnikiem jest stworzenie środowiska, w którym uczenie się ma miejsce, gdzie odbywa się aktywne odkrywanie, a nauczyciele są zorientowani na działanie, na ćwiczenia w laboratoriach i działanie bardziej niż na fakty. Autor ten zebrał informacje dotyczące istoty edukacji biologicznej i przedstawił je w sześciu punktach. Zatem celem edukacji biologicznej jest dążenie, aby uczniowie: 1) używali wiedzy naukowej; 2) identyfikowali i rozwiązywali problemy w naukowy sposób; 3) efektywnie komunikowali się, zwłaszcza w zakresie nauk przyrodniczych; 4) lubili przedmioty przyrodnicze i czuli, że mogą osiągnąć w nich sukces;

108

5) byli kreatywni; 6) kontynuowali dalszą edukację w ramach przedmiotów przyrodniczych. John E. Penick (1995) zwraca uwagę, że realizację tych celów można osiągnąć, wdrażając czynności je promujące, takie jak: wytworzenie u uczniów pozytywnego nastawienia do nauk przyrodniczych, stwarzanie środowiska sprzyjającego aktywnemu i innowacyjnemu nauczaniu, zadawaniu pytań, samooceny uczniowskiej, promowaniu kreatywności i efektywnej komunikacji na zajęciach czy docenianie użyteczności nauk przyrodniczych. Edukacja przyrodnicza w duchu myśli konstruktywistycznej odnosi się do wszystkich kluczowych założeń tej teorii i w jej myśl powinna rozpoczynać się od kontaktu z naturą. 3.5. O konstruktywnym stwarzaniu środowiska uczenia się – znaczenie modelu czynnikowego Education must provide the opportunities for self-fulfillment; it can at best provide a rich and challenging environment for the individual to explore, in his own way.

Nie ulega wątpliwości, że właściwie zorganizowane uczenie może wspierać rozwój dzieci lub że język, myślenie i działanie odgrywają kluczowe role w rozwoju umysłowym i poznawczym dzieci. Jak pisał Lew Wygotski (1989) „uczenie się może wywołać w rozwoju odległe, a nie tylko bezpośrednie konsekwencje, czyli może nie tylko iść krok w krok za rozwojem, nie tylko kroczyć w jednym z nim szeregu, ale także wyprzedzać, posuwać go naprzód i wytwarzać w nim nowe struktury”. Uważał on również, że wszystkie podstawowe funkcje aktywnie uczestniczące w nauce szkolnej związane są z dwoma głównymi procesami: uświadomieniem i aktywnością kierowaną wolą. Uczenie się jest procesem społecznym, zachodzącym w środowisku pełnym ludzi w interakcji z nimi. Jak podkreślają Ewa Filipiak i Ewa Lemańska-Lewandowska (2015): „Swoistą ‘społeczną sytuację rozwoju’ tworzy kultura klasy szkolnej i zachodzące w szkolnej, społecznej przestrzeni interakcje dzieci i nauczyciela”. Ta sytuacja rozwoju jest również punktem wyjścia dla projektowania nauczania, które autorka określa mianem nauczania rozwijającego, czyli nauczania ukierunkowanego na Strefę Najbliższego Rozwoju realizującego zasadę Wygotskiego: „nauczanie jest tylko wtedy efektywne, gdy wyprzedza rozwój”. Zatem główną funkcją nauczającego jest stworzenie środowiska edukacyjnego

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Noam Chomsky

109

zapewniającego uczniom rozwój. Oznacza to, że nauczyciel powinien nie tylko wykorzystywać swoje zdolności kreatywne, ale i dobrze poznać swoich uczniów. Anna Brzezińska (2015) podkreśla: rozpoznanie, jakimi zasobami dysponuje dziecko wkraczające w kolejne etapy rozwoju i edukacji to warunek sine qua non pomyślnego realizowania zadań edukacyjnych przypisanych do danego etapu edukacji. Wiedza o tych zasobach determinuje postępowanie nauczyciela tak w obszarze stawianych dziecku wymagań (o charakterze wyzwań versus zagrożeń), jak i jego decyzje, co do rodzaju i wielkości udzielanego mu wsparcia w radzeniu sobie z nimi (tamże, s. 134-135).

Autorka ta podaje niezbędne warunki, które nauczyciel lub rodzic powinni spełnić, aby móc projektować nauczanie rozwijające – oprócz zapewnienia poczucia bezpieczeństwa i poczucia autonomii – rozpoznanie zasobów osobistych dziecka oraz zasobów jego środowiska fizycznego i społecznego. Z drugiej strony, dla projektującego zajęcia edukacyjne kluczową jest świadomość, że środowisko określa rozwój dziecka przez jego przeżycia, co oznacza, że to, jak bardzo oddziaływania środowiska mają szansę być efektywne, zależy od osobistej interpretacji dziecka, od jego emocji, jakie zwiąże w danej sytuacji edukacyjnej z przedmiotem i osobami zaangażowanymi w proces. Słowem, oddziaływania środowiska nabierają znaczenia dzięki przeżyciom dziecka(przykładowo Wygotski, 1994; Wiśniewska 2015). Mając na uwadze powyższe wywody, dokonałam przeglądu literatury pod kątem wyszukania i dokonania wyboru kilku czynników, które mogły zostać wytypowane jako te, które mają wpływ lub są w znacznym stopniu powiązane z uczeniem się, indywidualnymi predyspozycjami oraz środowiskiem fizycznym i społecznym dziecka. Zgodnie z teorią konstruktywizmu proces budowania wiedzy dokonuje się przez interakcje z innymi ludźmi i z otoczeniem. Zgodnie z tą teorią dochodzi w umyśle podmiotu do aktywnego konstruowania własnej wiedzy przy wykorzystaniu wiedzy już posiadanej. Człowiek ucząc się, nie jest maszyną, nie rejestruje informacji, ale buduje struktury wiedzy z informacji dostępnych (Dylak, 2000). Stąd pierwszym etapem było poznanie sposobów i sieci semantycznych pojęć, których dotyczyły badania. Badanie ich przed zajęciami umożliwiło dostęp do posiadanej przez uczestniczących wiedzy osobistej. Zgodnie z wizją konstruktywizmu uczenie się jest aktywnością i jako takie zwłaszcza w zakresie przedmiotów przyrodniczych nie może być możliwe bez aktywności i bez powiązania z życiem codziennym. O wadze takich czynności w edukacji świadczy rola eksperymentu jako metody nauczania. W debatach dotyczących edukacji coraz częściej nawołuje się do konieczności wzmacniania czy kształtowania kreatywności. O poszukiwaniach kreatwności w zakresie nauczania biologii pisał już m. in. John E. Penick (1995). Nie ulega wątpliwości, że rolę w edukacji odgrywają również emocje. Świadczy o tym

110

W dalszej części omówię bardziej szczegółowo rolę wybranych przeze mnie czynników w procesach edukacyjnych na podstawie analizy literatury.

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

nie tylko istnienie strategii emocjonalnej w dydaktyce ogólnej. Zakładając, że proces poznawczy polega na aktywnym przetwarzaniu informacji, to nastawienie emocjonalne ma wpływ na owo przetwarzanie. Emocje poprzedzają poznanie (tzw. torowanie afektywne) - kiedy ocena afektywna bodźca czy informacji pojawia się wcześniej niż jego pełna identyfikacja poznawcza. Można też przyjąć, że poznanie poprzedza uczucia, gdyż warunkiem pojawienia się emocji jest poznawcza ocena zdarzenia (Maruszewski, 2001). Tomasz Maruszewski (2001) wyróżnił również cztery funckje emocji: orientacyjną (dostarczają informacji o otoczeniu i obiekcie zwłaszcza w kontekście zaspokajania potrzeb), aktywacyjną (emocje i motywacja wpływają na łatwość uzyskania dostępu do kategorii zapisanych w pamięci oraz dostarczają energii koniecznej do uruchomienia i przeprowadzania różnych operacji poznawczych) modulacyjną (wpływają na jakość relacji pomiędzy emocjami a sprawnością procesów poznawczych, zgodnie z prawem Yerkesa-Dodsona: istnieje krzywoliniowy związek między poziomem pobudzenia a sprawnością działania) oraz metapoznawczą (zapewniają orientację we własnych procesach poznawczych i wybór takich procedur poznawczych, które mogą być efektywne w danej sytuacji). Ostatnim czynnikiem uwzględnionym w analizie był kontekst społeczny. W przeprowadzanej analizie uwzględniony w postaci rodzica przyrodnika. Próbując zatem w prowadzonych badaniach uwzględnić czynniki takie, jak zasoby osobiste dziecka, wybrałam tu diagnozę wiedzy osobistej i nastawienie emocjonalne do obiektu. Chcąc poznać choć pobieżnie zasoby środowiska fizycznego, pytałam uczniów o ich deklaracje dotyczące podejmowanych przez nich działań – związanych z obiektem lub niezwiązanych, ale mierzonych w trakcie badań. W środowisku społecznym osobami, które mogłyby mieć znaczący wpływ na postawy i zainteresowania uczestników badań przyrodą, byłby ktoś bliski, kto mieszka z nimi w jednym domu i z wykształcenia lub wykonywanego zawodu jest przyrodnikiem. Stąd podjęłam decyzję o ograniczeniu liczby czynników, które mają związek z uczeniem się przyrody do wymienionych poniżej grup: 1) wiedza osobista (tu wybrano dwa: wiedza o obiekcie i wiedza o roli obiektu w przyrodzie); 2) działania ucznia: a) specyficzne – skierowane na obiekt jak łowienie ryb, posiadanie w domu akwarium, ogródka itp.; b) niespecyficzne – jak kreatywność; 3) nastawienie emocjonalne: a) specyficzne – zainteresowanie obiektem czy lubienie przyrody; b) niespecyficzne – jak lubienie rysowania; 4) kontekst społeczny – rodzic przyrodnik.

111

3.5.1. Wiedza i doświadczenie osobiste The good life is one inspired by love and guided by knowledge. Bertrand Russell Konstruowanie wiedzy zakłada, że uczenie jest aktywnym ciągłym procesem, w którym uczący się czerpią informacje z otaczającego środowiska i konstruują osobiste interpretacje na podstawie wcześniejszej (uprzedniej) wiedzy i doświadczenia (Driver i Bell, 1986). L. Wygotski (1971) zwracał uwagę na to, że to osobiste doświadczenia ucznia kształtują przede wszystkim jego potoczne pojęcia, pisał: Pojęcie jest rezultatem racjonalnego opracowania naszego doświadczenia, upośrednioną wiedzą o przedmiocie. Myśleć o jakimkolwiek przedmiocie za pomocą pojęć oznacza włączać dany przedmiot w złożony system upośredniających go związków i relacji, ujawniających się w określonych pojęciach… Myślenie pojęciowe jest najbardziej adekwatnym sposobem poznania rzeczywistości, bo przenika do wewnętrznej istoty rzeczy (2002, s. 259-260).

Stanisław Dylak (2013a) zwraca uwagę na to, że podobnie jak wiedza jest konstruktem osobistym jednostki, tak doświadczenia są indywidualne. Zatem doświadczeń nie można komuś przekazać, można w trybie narracyjnym podzielić się swoimi przeżyciami, opowiedzieć o nich, ale taki tryb nie zawsze się sprawdza w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych. Tym, co może wpływać na doświadczenie osobiste uczniów i co nauczyciele mogą zorganizować, są sytuacje, które mogą inicjować określone doświadczenia. Mogą stwarzać zaprojektowane środowisko uczenia się. Podstawowym założeniem konstruktywizmu jest wiedza, jako indywidualny wytwór jednostki, stąd m. in. postulat uwzględniania wiedzy osobistej uczniów i ich osobistych doświadczeń. Wpływ osobistego doświadczenia na kształtowanie wiedzy biologicznej był wielokrotnie udowadniany (przykładowo: Hatano i Inagaki, 1994, 1999, 2002, Tałowski 2006, Waxman i Medin, 2007). Ponadto Milan Kubiatko i Pavol Prokop (2007) wykazali zależność pomiędzy posiadaniem przez dziecko zwierzęcia domowego a wynikami testów z przedmiotów przyrodniczych – te dzieci, które miały jedno lub więcej domowych zwierząt, uzyskiwały statystycznie lepsze wyniki od dzieci, które takowych nie posiadały. Do podobnych wniosków doszli również Kayoko Inagaki (1990), a także zespół naukowców w składzie: Karl S. Rosengren, Susan A. Gelman, Charles W. Kalish oraz Michael McCormick (1991). Martin Braund (1998) zauważył, że dzieci, które odwiedzają ogrody zoologiczne lub muzea przyrodnicze, obserwują ptaki lub

112

3.5.2. Obecność vs nieobecność wiedzy osobistej w procesie uczenia się Nasze poznanie, orientowanie się w otaczającym nas świecie, odkrywanie go, opisywanie odbywa się zawsze w odniesieniu do tego, co widzieliśmy, słyszeliśmy, doświadczyliśmy. Nawet wówczas, gdy proces ten zachodzi

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

wędkują, zdecydowanie lepiej klasyfikują zwierzęta niż te, które takiego osobistego doświadczenia nie mają. Erik Strommen (1995) wykazał, że dzieci mieszkające na terenach przyleśnych znają więcej roślin i zwierząt leśnych niż mieszkańcy miast. Iganaki (1990) badając 5. letnie dzieci wykazał, że te z nich, które hodowały rybki w akwarium, miały nie tylko większe zasoby informacji o samych rybkach (wiedzę faktograficzną), ale również ich wiedza konceptualna była znacznie większa. Dzieci te racjonalnie potrafiły przewidzieć reakcje rybek i wyjaśnić związki przyczynowo-skutkowe zachodzące podczas tych reakcji. Ponadto dzieci te wykorzystywały swoją wiedzę na temat rybek jako bazę w tworzeniu analogii o nieznanym sobie „wodnym” zwierzęciu (tj. żabie) i przewidywały jego zachowania. Różnice zacierały się, gdy badani byli pytani o ssaki lub ludzi. Pavol Prokop, Matej Prokop i Sue D. Tunnicliffe (2008) udowodnili, że dzieci, które opiekują się dwoma lub więcej zwierzętami, miały statystycznie lepsze wyniki podczas rysowania budowy anatomicznej różnych zwierząt niż te z dzieci, które nie miały zwierzęcych podopiecznych lub miały tylko jednego ulubieńca. Z kolei Sue D. Tunnicliffe i Michael Reiss w swoich badaniach (1999a,b) wykazali, że podstawowa wiedza dzieci o zwierzętach jest kształtowana głównie przez rodziców i bezpośrednie doświadczenia z naturą. Wpływ tych dwóch czynników był zdecydowanie wyższy niż szkoły, książek czy przekazów multimedialnych. Andrzej Tarłowski (2006) również dowiódł, że osobiste doświadczenie i przyrodnicze wykształcenie rodzica wpływały istotnie na koncepcje czteroletnich dzieci o człowieku, ssakach a nawet owadach. Daniel P. Shepardson (2002) badając problemy dzieci z postrzeganiem owadów, opisuje, że od 3. klasy, kiedy to wszystkie dzieci obserwują cykl życiowy motyla (od gąsienicy do imago), nie mają one generalnie problemu z zaklasyfikowaniem motyli do owadów czy opisem cyklu rozwojowego z wyjątkiem pomijania stadium jaja (tego stadium nie obserwują w sali lekcyjnej). Te same dzieci, gdy zapoznają się z cyklem życiowym konika polnego jedynie na rycinie, mają już poważne problemy z przynależnością systematyczną i cyklem rozwojowym tego zwierzęcia. Jeśli potraktujemy doświadczenie jako wiedzę zdobytą w wyniku przeżyć, emocji i innych procesów umysłowych to im bogatsi jesteśmy w doświadczenia osobiste tym więcej wiemy – również pod względem jakościowym. Jak opisał to Bertrand Russell możemy wieść dobre życie gdy uposażeni jesteśmy w dobre, emocjonalne doświadczenia osobiste.

113

aktywnie, to interpretacja zdarzeń i nowych informacji odbywa się w odniesieniu do tego, co już posiadamy, do naszej wiedzy uprzedniej, doświadczeń i emocji. Zatem wiedza osobista jest indywidualną mozaiką obecnych w umyśle podmiotu pojęć, wiadomości, przekonań, umiejętności, emocji, jakie się z nimi wiążą i nie zawsze jest dostępna dla innych podmiotów. Wagę odnoszenia się do niej podkreślił m. in. S. Dylak, pisząc: Zakładamy, że uczniowie aktywując wiedzę uprzednią po pierwsze przywołają rozumienie zdroworozsądkowe, czyli rozumienie zgodne z ich osobistą wiedzą i wyobrażeniami podczas zajmowania się danym tematem. Po drugie – przyjmujemy, że zostanie uruchomiona osobista, niewymuszona z zewnątrz refleksja krytyczna wobec dwóch porządków opisu świata: zdroworozsądkowego (tryb myślenia narracyjnego) oraz naukowego (tryb myślenia paradygmatycznego). Przyjmuje się, że uczniowie będą się odwoływali niekiedy także do rozumienia semantycznego, polegającego na wiernym odzwierciedleniu pamiętanych definicji, przyswojonych w innych sytuacjach nauczania bądź socjalizacji (Dylak, 2013a, str. 92).

Richard I. Arends (2001) zwrócił uwagę na możliwości, jakie daje w procesie aktywizacji wiedzy uprzedniej tzw. strategia organizującej zapowiedzi Ausubela, która odnosi się do konieczności znalezienia analogii, połączenia pomiędzy tym, co uczniowie mają w swojej wiedzy osobistej, a tym, co nauczane. David Paul Ausubel (2012) uważa, że są dwie główne metody uczenia pojęć/ uczenia o koncepcjach: 1) tworzenie pojęć (concept formation) – które ma miejsce głównie u małych dzieci, zachodzi dzięki bezpośredniemu doświadczeniu, hipotetyzowaniu, testowaniu i uogólnianiu; 2) asymilowanie pojęć (concept assimilation) – które jest dominującą formą uczenia się dzieci w szkołach i uczenia się dorosłych. Gdy słownik dziecka rozwija się, nowe pojęcia mogą być wyjaśniane przez te, które już są w użyciu – więc zachodzi asymilowanie nowych pojęć, a nie ich tworzenie. Uważał on również (Ausubel, 1968), że gdyby musiał zredukować wszystkie zasady pedagogiczne i móc zostawić tylko jedną – to powinno nią być uwzględnianie wiedzy uprzedniej. Twierdził, że znaczące uczenie się ma miejsce tylko wówczas, gdy prezentowany materiał może być odniesiony do wiedzy uprzedniej ucznia i do odpowiednich struktur kognitywnych oraz że najważniejszym pojedynczym czynnikiem, który wpływa na uczenie się, jest to, co uczący się już wie. Twierdzenie to jest nawet opisywane jako zasada Ausubela (Ausubel’s principle) (Taber, 2001). Takie założenie ma oczywiście konkretne implikacje pedagogiczne. Jak pisze Hans Lodewijks (1983, za: Dochy, 1994):

114

Ten sam autor w swoich badaniach wykazał korelację na poziomie 0,6 pomiędzy zmierzoną wiedzą uprzednią uczniów a efektywnością nauczania (Lodewijks, 1981; za: Dochy, 1994). Tomasz Maruszewski (1983) stwierdza: „nie można więc traktować wiedzy potocznej jako a priori coś mniej doskonałego od wiedzy naukowej. Bez niej bowiem wiedza naukowa nie mogłaby w ogóle się rozwijać”. Na podstawie badań eksplorujących wiedzę uprzednią uczniów powstał cały duży nurt badawczy dotyczący osobistych przekonań (alternative conceptions or personal conceptions/believes), jakie istnieją w umysłach uczniów. Jednakże Richard E. Mayer (1979) zwrócił uwagę na to, że dostępność do wiedzy uprzedniej podczas zajęć jest z reguły niewystarczająca, aby uzyskać znaczące efekty kształcenia. Stwierdził też, że uczący się powinni aktywnie używać własnej wiedzy, adaptować i aktywizować przez nawiązywanie relacji pomiędzy już zasymilowanymi pojęciami, koncepcjami, które będą się znajdować w pamięci roboczej, z nowymi informacjami. Zatem wiedza uprzednia zapewnia uczącemu się odpowiedni kontekst, w którym nowa informacja może być zintegrowana. Prowadzono też badania, które wykazały, że aktywizacja wiedzy uprzedniej w znaczący sposób podnosi efekty kształcenia: przy rozwiązywaniu problemów (Pressley i in., 1992; De Grave i in., 2001); rozumieniu tekstów naukowych (Schmidt i in., 1989; Alvermann i Hynd, 1989; Chi i in., 1994); przetwarzaniu informacji (Machiels-Bongaerts i in., 1993). Podobnie odwoływanie się do wiedzy uprzedniej jest jednym z kluczowych elementów w procesie zmian koncepcyjnych (conceptual change) – a dokładnie zastępowania błędnych koncepcji poprawnymi (Hynd i Alverman, 1989). Ma się również przyczyniać do zwiększania zaangażowania uczniów w proces dydaktyczny (Spires i Donley, 1998). Tak znaczące wyniki badań najczęściej są wyjaśniane w kategoriach szybszego dostępu do wcześniejszej wiedzy, lepszej integracji nowych informacji z modelami mentalnymi, aktywnym budowaniem reprezentacji umysłowych w trakcie analizy sytuacji problemowej czy w trakcie konfliktu poznawczego. Kolejnym ważnym aspektem badań odnoszącym się do wiedzy uprzedniej jest wpływ różnych rodzajów aktywizacji wiedzy uprzedniej na efektywność nauczania. Wśród tych, które uzyskały pozytywne rezultaty, wymienić można aktywizację wiedzy uprzedniej przez dyskusję w małych grupach, mapy pojęciowe, rozwiązywanie problemów, debaty i inne (przykładowo: De Grave i in., 2001; Wetzels i in., 2011; Gurlitt i Renkl, 2008). Wobec powyższych danych istotną rolę w procesie aktywizowania wiedzy uprzedniej odgrywa

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

– wiedza uprzednia jest ważną zmienną w psychologii edukacji; – zasób przedwiedzy ucznia powinien zostać ujawniony (explicite) lub zmierzony, aby umożliwić optymalne warunki uczenia się; – optymalne uczenie się zachodzi do tego samego stopnia, do którego można się odnieść w wiedzy uprzedniej ucznia.

115

komunikacja i język, jakiego używają zarówno nauczyciel, jak i uczniowie podczas zdarzeń edukacyjnych. Pojawia się nisza, wręcz zaproszenie do wprowadzenia dialogów, które umożliwiałyby nie tylko faktyczną zgodę na używanie osobistego języka dzieci, ale też stanowiłyby podstawę do ciągłego odwoływania się do konstruktów myślowych uczniów. Podstawą edukacji jest mowa, rozumiana nie tylko jako narzędzie do wyrażania myśli, ale również jako aparat do ich wytwarzania (Klus-Stańska, 2000a). Komunikacja werbalna jako narzędzie ma swoje zalety ale i ograniczenia. Niestety, jak pisze Dorota Klus-Stańska (2000a), w edukacji dominuje monologowy etos osoby komunikującej twierdzenia, wpisujący się w transmisyjność wiedzy i wiarę, że to, co powiem, pozostaje w niezmienionej formie zaabsorbowane przez odbiorców. Sytuacja taka nie tylko nie sprzyja rozwijaniu wiedzy osobistej czy twórczości, ale kształtuje sytuację i postawę bierności uczniowskiej. O roli wiedzy osobistej w procesie konstruowania wiedzy przyrodniczej pisało wielu autorów, m. in. Rosalind Driver (1989), Maureen Pope i John Gilbert (1983), Reinders Duit i David F. Treagust (1998), Kathleen Hogan (1999), LeslieP. Steffe i Jerry E. Gale (1995), Barbara Hofer (2000), Ang Chen i Weimo Zhu (2005), Glen S. Aikenhead (1996), Rosalind Driver, H. Asoko, J. Leach, P. Scott i Mortimer E. (1994), i inni. Barbara Hofer (2000) podkreślała rolę osobistych epistemologii (personal epistomologies) w edukacji i konieczność odwoływania się do nich w sytuacjach edukacyjnych. Wydaje się, że wiedza osobista jest jednym z kluczowych czynników determinujących efekty nauczania. Bez odwołania się do niej, bez uwzględnienia jej w procesie dydaktycznym doprowadza się do dwoistości świata pojęciowego podmiotu. Osobno kształtowany jest świat piojęć potocznych i naukowych. 3.5.3. Działania uczniowskie w edukacji Knowledge is of no value unless you put it into practice. Anton Chekhov I have been impressed with the urgency of doing. Knowing is not enough; we must apply. Being willing is not enough; we must do. Leonardo da Vinci Po co uczniowi w procesie edukacji potrzebne jest działanie? Jakie typy działania można wyróżnić? Jak je włączyć do rzeczywistości szkolnej? Celem przybliżenia się do odpowiedzi na nie powstaje konieczność stworzenia choć

116

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

przybliżonej teorii działania ucznia w klasie, teorii, w świetle której praktyka ma naturalne połączenie z przesłankami teoretycznymi. Użyteczna z tego punktu widzenia wydaje się teoria zaproponowana przez Davida Kirsha i Paula Maglio w 1994 roku dotycząca typologii podstawowych działań. Autorzy ci prowadząc badania nad użytkownikami gry Tetris, wyróżnili dwa podstawowe typy działań – działania epistemiczne i pragmatyczne. Epistemiczne mają polegać na wszelkich fizycznych czynnościach, które kiedy są wykonywane, ułatwiają podejmowanie decyzji mentalnych, są to zewnętrzne działania, które podmiot wykonuje, aby zwiększyć szansę czy prawdopodobieństwo poprawnych decyzji. Powszechne jest przekonanie, że działania stwarzają pewne stany fizyczne, które w efekcie prowadzą do realizacji celów. Wyćwiczenie, działania praktyczne, planowanie doprowadzają do wytworzenia przez inteligentny podmiot takich stanów fizycznych szybko i przy małych kosztach energetycznych. Stąd badania nad inteligentnymi decyzjami zazwyczaj koncentrują się na sposobie wybierania przez podmiot działań użytecznych fizycznie. Jednakże, jak zauważają wspomniani autorzy, nie wszystkie akcje fizyczne podejmowane przez doświadczony podmiot mogą być rozważane, jako użyteczne fizycznie działania. Zdarza się, że doświadczony podmiot podejmuje działania niekorzystne. Kiedy jednak spojrzymy na nie z perspektywy odnoszącej się do celów epistemicznych – uproszczenie procedury mentalnej, ograniczanie kosztów poznania czy kosztów analizy napływających informacji, wydają się jednak opłacalne, zwłaszcza z punktu widzenia oszczędności czasu, wysiłku i energii. W tym wymiarze działania epistemiczne będą to takie działania fizyczne, które podejmowane są w celu ułatwienia poznania przez: 1) ograniczenie pamięci zajmowanej w obliczeniach umysłowych, czyli złożoności przestrzeni; 2) zmniejszenie liczby kroków związanych z obliczaniem umysłowym, czyli złożoności czasu; 3) zmniejszenie prawdopodobieństwa błędu obliczania umysłowego, czyli niepewności. Można powiedzieć, że działania te mają na celu modyfikację środowiska podmiotu podejmowane przez niego z zamiarem gromadzenia informacji i ułatwiania poznania (Kastens i in., 2008). W życiu codziennym działania epistemiczne to te, które mają nam oszczędzać pamięć, ograniczać obciążenie poznawcze (cognitive load), jak np. różne haki pamięciowe pozwalające zapamiętać kolejność czynności czy listę zadań do wykonania, przygotowywanie się do zadania oszczędzające czas i miejsce itd. Działania epistemiczne są częściej podejmowane w miarę nabywania umiejętności (Magilo i Kirsh, 1996) gdyż upraszczają percepcję. Działania, których podstawową funkcją jest przybliżenie podmiotowi jego lub jej fizycznego celu, określane są jako pragmatyczne. Najczęściej dotyczą przekształcenia przestrzeni fizycznej lub społecznej, które przybliżają podmiot

117

do celu. Punktem wyjścia w takich działaniach związanych z planowaniem jest uświadomienie sobie kroków niezbędnych do podjęcia, aby osiągnąć cel. Planując, uwzględniane są koszty energii, czasu, wysiłku, odległości potrzebne do poniesienia, aby cel osiągnąć. W każdym przypadku plan jest sekwencją pragmatycznych działań usprawiedliwionych w odniesieniu do ich adekwatności w stosunku do założonych kosztów. Działania te podejmowane są w fizycznym środowisku celem dokonania zmiany i osiągnięcia jakiegoś fizycznego efektu. W przeciwieństwie do działań epistemicznych, które zorientowane są na podmiot, a dokładnie na efektywność procesów poznawczych, działania pragmatyczne skupione są na realizacji zadania. Edukacja rozpoczynać się powinna od działań pragmatycznych, które w efekcie mogłyby doprowadzić do zastąpienia ich działaniami epistemicznymi. W ideę działań ucznia w trakcie edukacji wpisują się również aktywności praktyczne opisywane w literaturze jako hands-on. Oznaczają one uczenie się przez doświadczanie. Podczas zajęć tego typu uczniowie używają narzędzi i dokonują operacji manualnych na obiektach, o których się uczą (Holstermann i in., 2010). Uważa się, że tego typu uczenie się stanowi bardziej realistyczny i ekscytujący sposób doświadczania i uczenia się o danym zagadnieniu niż wiele innych tradycyjnych metod (Franklin i Peat, 2005). Ponadto zakłada się również, że dodatkową korzyścią wynikającą z zastosowania tego typu zajęć jest zwiększanie zainteresowania uczniów danym przedmiotem i wzrost ich zainteresowania naukami przyrodniczymi (Bergin, 1999). Nina Holstermann, Dietmar Grube i Susanne Bögeholz (2010) sprawdzali, jak doświadczanie typu hands-on wpływa na zainteresowanie uczniów danym tematem. Wybrali oni 28 typowych aktywności praktycznych, jakie wykonuje się na zajęciach z biologii. Wszystkie aktywności podzielili na cztery główne kategorie: eksperymentowanie, sekcje, praca z mikroskopem i klasyfikowanie. W badaniu wzięło udział 141 uczniów w 11 roku nauczania. Dowiedli oni, że uczniowie, którzy mieli styczność z praktycznym uczeniem się biologii, wykazywali również większe zainteresowanie omawianymi zagadnieniami – bez względu na temat zajęć, choć ich nastawienie do wykonywania eksperymentów jako czynności nie zmieniło się. Pozytywny efekt był obserwowany również w przypadku zajęć dotyczących sekcji i klasyfikowania. Zmienne rezultaty otrzymano dla aktywności zaliczanych do grupy mikroskopowania. Mimo że uczniowie po takich zajęciach wykazywali większe zainteresowanie omawianym tematem niż uczniowie, którzy zajęć takich nie mieli, to autorzy podkreślają, że nie każde zajęcia typu hands on będą wywoływać wzrost zainteresowania studentów omawianym tematem. Istotnym czynnikiem wymienianym przez wspomnianych autorów jest jakość przeprowadzanych aktywności. Pewnych informacji na temat nieskuteczności zajęć laboratoryjnych w efektach uczenia się dostarczają wyniki prac Mahmoud Abdulwahed i Zoltan K. Nagy (2009), którzy zwrócili uwagę na efektywność zajęć laboratoryjnych

118

Rycina 4. Zmodyfikowany cykl uczenia się Kolba (za: Abdulwahed i Nagy, 2009)

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

w kontekście empirycznego cyklu uczenia Kolba. Autorzy ci dowiedli, że czynnikiem, który przede wszystkim obniżał efektywność każdych zajęć praktycznych, była słaba aktywacja wymiaru rozumienia (prehension) przed wejściem do laboratorium. Cykl uczenia się Kolba zakłada, że efektywni uczniowie powinni posiadać 4 typy umiejętności: 1) doświadczania 2) refleksyjnej obserwacji, 3) abstrakcyjnej konceptualizacji i 4) aktywnego eksperymentowania. Umiejętności te nie tylko powinny w trakcie uczenia się występować w wymienionej kolejności, ale też każdy uczeń powinien posiadać wszystkie cztery, aby móc skutecznie konstruować swoją wiedzę. Mahmoud Abdulwahed i Zoltan K. Nagy (2009) zmodyfikowali cykl Kolba (Kolb, 1984, za: Abdulwahed i Nagy, 2009) (ryc. 4), osadzając go jeszcze mocniej w konstruktywistycznej teorii uczenia się. Wyróżnili oni dwie fazy, w których wiedza jest konstruowana – rozumienia (prehension dimension) oraz transformacji (transformation dimension). W fazie rozumienia (prehension) wiedza jest konstruowana w procesie dostrzegania (doświadczanie) lub przez dogłębne zrozumienie zagadnienia (abstrakcyjna konceptualizacja) bądź w mieszanym procesie – obu umiejętności. Transformacja zaś oznacza ten wymiar uczenia się, kiedy wiedza konstruowana jest za pomocą intencji (intentions, refleksyjnej obserwacji), albo przez rozbudowywanie (extension, aktywne eksperymentowanie). Badania M. Abdulwahed i Z. K. Nagy (2009) w szczególności wykazały, że wprowadzenie wirtualnego laboratorium w „pre-lab” – sesji przygotowawczej, doprowadziło do znacznej poprawy konceptualnego zrozumienia zagadnień podczas zajęć

119

laboratoryjnych. Zajęcia te zdaniem przywołanych autorów pomagały również zmniejszyć poznawcze obciążenie uczniów. Wyniki te pozostają w zgodzie z ideą opisaną przez S. Dylaka jako strategia wyprzedzająca (Dylak, 2013a) lub odwrócona klasa (reversed classroom lub flipped classroom). Idea odwrócenia sytuacji wynikała z wielu obserwacji i badań dotyczących efektywności uczenia się i nauczania. Skuteczność tej metody w nauczeniu akademickim (Politechnika Warszawska) potwierdził m. in. Robert R. Gajewski (2014) oraz w nauczaniu studentów medycyny z wykorzystaniem multimediów Jonathan Sherbino i współautorzy (2013). Wydaje się, że zwłaszcza w czasach „migotania znaczeń” (Melosik i Szkudlarek, 1998) oraz „płynnego życia” (Bauman, 2007) proces budowania podmiotowości i doświadczania przez bezpośredni kontakt nabiera jeszcze większego znaczenia niż kiedykolwiek wcześniej. O odwoływaniu się do życia codziennego w edukacji przyrodniczej i wiązaniu tego z działaniami ucznia pisali m. in: Kenneth Gergen (1995), Maureen Pope i John Gilbert (1983), Peter C. Honebein (1996), Barbara Hofer (2000), Brian E. Martin i Wytze Brouwer (1991), Glen S. Aikenhead (2006), George DeBoer (2000). Ponadto Kenneth Gergen (1995) napisała, że nie da się w procesie edukacyjnym z czystej teorii wycisnąć jej praktycznego zastosowania, ona musi wynikać z praktycznych przykładów, doświadczeń. W latach 50. ubiegłego wieku powstał termin scientific literacy – oznaczający alfabetyzm naukowy (DeBoer, 2000). Według United States National Center for Education Statistics (National Academy of Sciences, 1996) termin ten odnosi się do wiedzy i zrozumienia pojęć naukowych i procesów niezbędnych do osobistego podejmowania decyzji, udziału w sprawach obywatelskich i kulturalnych oraz ekonomicznych. Zatem osoba cechująca się alfabetyzmem naukowym nie tylko rozumie i interpretuje wyniki eksperymentów naukowych i najnowsze doniesienia naukowe, ale potrafi również zadawać pytania, badać i interpretować wyniki własnych działań dążących do wyjaśniania codziennych zjawisk, wywodzących się z ciekawości i codziennych doświadczeń. Według OECD PISA (2015) alfabetyzm naukowy, jako cecha refleksyjnego obywatela, oznacza przede wszystkim zdolność angażowania się w kwestie związane z nauką oraz idee nauki. 3.5.4. Kreatywność a edukacja Jest coś głęboko satysfakcjonującego w nadawaniu czemuś kształtu własnymi rękami. Rzetelne rzemiosło jest jak pieśń obleczona w ciało. To akt stworzenia. Patrick Rothfus

120

Z żaru powstaje popiół lub dzieło. Stanisław Jerzy Lec

Kreatywność jako działalność personalna lub zbiorowa jest badana i odkrywana z coraz większym entuzjazmem. Daniel Dennett (2015) znany filozof, napisał: Kreatywność, ta żarliwie poszukiwana, ale rzadko odnajdywana zaleta, często jest wcześniej niewyobrażalnym naruszeniem reguł systemu, z którego pochodzi. (...) Bycie kreatywnym nie polega tylko na poszukiwaniu czegoś nowego – każdy może to zrobić, gdyż nowość może być odnaleziona w każdym losowym zestawieniu rzeczy – ale na sprawieniu, aby nowość wyskoczyła z jakiegoś systemu, systemu, który jest z dobrych powodów w pewnym stopniu ugruntowany (s. 64).

Z kolei Edward Nęcka (2003) zwraca uwagę na problemy związane z rozwijaniem twórczości i kreatywności w szkołach. Stwierdza on, że obecnie szkoła nie sprzyja twórczości z czterech powodów: (1) konfrontuje ucznia ze zdaniami oznajmującymi, z gotowymi twierdzeniami, rzadko zaś pozostawia im znaki zapytania, a zatem nie stwarza tym samym przestrzeni do dociekania, (2) nie pokazuje perspektyw rozwoju danej dziedziny; (3) jest mało implikatywna, to znaczy niewiele z niej wynika ponad to, co już jest w niej zawarte; (4) operuje mało kreatywnym językiem, na przykład unika analogii, porównań i metafor, które są potężnym narzędziem twórczego myślenia (Nęcka 2003, s. 150). Tymczasem oczekiwania względem kreatywności podmiotu są coraz większe. Jak zauważa Lidia Suchanek, bycie kreatywnym dziś ma znacznie szerszy wymiar i nie jest ograniczone do sztuki i jej wytworów.

Badanie kreatywności wymaga jednak interdyscyplinarnego podejścia. Roger Schank i Peter Childers (1988) opisują myślenie kreacyjne jako rodzaj gry bez zasad. Podkreślają, że wielu ludzi myśli twórczo bez względu na to, czy ktoś ich tego uczył, czy nie. Myślenie kreatywne łączy się również z umiejętnością zadawania pytań. Dzieci są niejako naturalnie kreacyjne, bo są pełne pytań. Wspomniani autorzy wymieniają trzy reguły, które zniechęcają do kreatywnego myślenia: schematyczne myślenie (formulaic thinking), syndrom ponownego wynalezienia koła (reinventing the wheel syndrome) i dreptanie wokół prototypu (tripping on the prototype). Schematyczne myślenie oznacza ciągłe stosowanie tych samych formuł, algorytmów. Największą klęską, jaka wynika ze stosowania schematycznego myślenia podczas edukacji, jest fakt, że dzieci „wpuszczone w rytm myślenia schematycznego zaczynają wierzyć, że

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Kreatywność ma pomóc jednostce w odnalezieniu się we współczesnym społeczeństwie, w uczestniczeniu w rytmie zachodzących przemian i w stymulowaniu własnego życia, rozwoju, w podejmowaniu coraz to nowych wyzwań przy zachowaniu autonomii oraz poczuciu zadowolenia i spełnienia (Suchanek, 2011, s. 33).

121

faktycznie jest odpowiedź na każde pytanie. A zdecydowanie lepszą sytuacją byłaby wiara, że jest pytanie do każdej odpowiedzi” (s. 7). Problem dzisiejszych szkół polega na tym, że jakby wręczają odpowiedzi, co prowadzi do sytuacji, w której dzieci przestają zadawać pytania, bo są nagradzane za odpowiedzi. „W świecie, w którym znane są wszystkie odpowiedzi, zapamiętywanie ich wydaje się właściwą drogą i sposobem postępowania”. Syndrom ponownego wynalezienia koła oznacza, że ludzie myślący w ten sposób uważają, że wszystkie pomysły zostały już wymyślone. Zatem naprawdę twórcze są wyłącznie oryginalne pomysły. Dreptanie wokół prototypu jest swoistym przedłużeniem schematycznego myślenia. Osoba, która drepcze wokół prototypu porównuje wyjaśnienie z nowego doświadczenia ze standardowymi formułami i sytuacjami, i niejako usuwa wszystkie nowe elementy, które nie pasują do starej formuły (Schank i Childers, 1988). Wiele miejsca w badaniach edukacyjnych poświecono kreatywności. Na polskim gruncie nie sposób tu nie wymienić choćby Wiesławy Limondt czy Edwarda Nęcki. W badaniach dotyczących nauczania matematyki wykazano, że gdy uczniowie raz w tygodniu rozwiązywali twórczo działania, to mieli lepsze wyniki również w zadaniach odtwórczych. Ponadto wzmocniła się również idea, wedle której twórcze nauczanie daje większy wachlarz możliwości poznawczych dla uczącego się i sprzyja konstruowaniu wiedzy osobistej, która jest użyteczna również w sytuacjach z założenia twórczości pozbawionych (Klus-Stańska i Kalinowska, 2004; Kalinowska, 2010). Stąd czynnikiem branym pod uwagę w opracowanym przeze mnie modelu uczenia się była kreatywność.

3.5.5. Emocje w uczeniu i nauczaniu przedmiotów przyrodniczych Emocje i motywacja są ważnymi determinantami myślenia i uczenia się. Użyteczna edukacja powinna zatem odnosić się do wrażeń, przeżyć i świadomości tych przeżyć. Nauka to praca umysłu. Kluczem w tej pracy są jednak stany oceniające – czyli emocje, a nie stany epistemiczne – myśli. Można powiedzieć, że czujesz tak, jak działasz – zatem to uczucia są krytyczne. Albert Einstein (1922, wywiad z uczonym przeprowadził i spisał Moszkowski) mawiał, że gdzie tylko można, musi uczenie stać się przeżyciem. Danuta Sterna i Jacek Strzemieczny (2012) podają: Wiedzy nie można nikomu przekazać, mózg każdego człowieka sam podejmuje decyzje o tym, czy będzie się uczyć i sam tworzy własną konstrukcję wiedzy. Badania neurologiczne dowodzą, że działania ludzkie kierują się własnymi, nigdy zewnętrznymi kryteriami oceny sytuacji i liczą się dla nich na równi emocje, jak i potrzeby poznawcze. Mózg aktywizuje się w związku z pytaniami, na które sam uczący

122

się chce odnaleźć odpowiedź. Dlatego badacze mózgu sugerują odejście od traktowania uczniów jedynie jako odbiorców wiedzy (tamże, s. 128).

Stąd kluczowe staje się uwzględnianie emocji i postaw w procesie edukacji. Metody prowadzenia zajęć są bardziej atrakcyjne, gdy odnoszą nie nie tylko do intelektu, ale i do afektywnych aspektów. Również odkrycie neuronów lustrzanych wspiera pogląd o kluczowej roli emocji. Umożliwiają nam one niejako wczuwanie się w sytuację głównych bohaterów książek czy sprawiają, że tak trudno nam nie ulegać nastrojowi, jaki prezentuje inny człowiek. Marek Kaczmarzyk i Dorota Kopeć (2012) pisząc o roli emocji w edukacji, stwierdzają:

Wydaje się, że wywoływanie emocji jest znacznie bardziej powiązane z przedmiotami humanistycznymi. Jak zauważają Gale M. Sinatra, Suzanne H. Broughton i Doug Lombardi (2014) przedmioty przyrodnicze są często błędnie charakteryzowane, jako pozbawione emocji i pasji. Do tego w kulturze popularnej11, jeśli przedstawiani są naukowcy z pasją, to z reguły są to czarne charaktery lub w najlepszym przypadku szaleńcy. Sama nauka jest często przedstawiana uczniom, jako narzędzie do racjonalnego i zobiektywizowanego opisywania świata. Tymczasem zarówno tworzenie nauki, jak i jej nauczania tylko wówczas jest owocne, gdy odbywa się z pasją. Paul Pintrich, Ronald Marx i Robert Boyle (1993) podkreślają również, że nauczanie nie opiera się na racjonalnym poznaniu i na jego kształt wpływają zmienne afektywne 11 Jako kulturę popularną uznać można wszelkie postawy, idee, perspektywy wraz z ich wytworami, które są dominują w danej kulturze. Najczęstszymi typami popkultury są filmy, muzyka, rozrywka, telewizja, moda i in. Przykładem takiej wizji pozbawionego emocji nau kowca jest postać dr. Housa. Podobnie czarne charaktery reprezentują postaci w filmach: „Hańba” Stevea Jacobsa (David Lurie, szalony i zły profesor literatury brytyjskiej), „Odmienne stany świadomości” Kena Russela, (Eddie Jessup, który w imię nauki poddaje się przerażającym eksperymentom) czy „Istota” Vincenzo Natalego (Elsa i Clive – dwoje genetyków, którzy przekraczają normy etyczne dla własnych korzyści).

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Jeśli nauczyciel, jego gest, sposób, w jaki mówi, i brzmienie jego głosu sugerują, że to, co mówi, jest dla niego samego ważne, budzi w nim emocje, motywuje go do poszukiwań i myślenia, podobne stany mogą pojawić się także w umysłach obserwujących go uczniów. Nawet jeśli słowa nie zawsze pozwolą przekonać słuchaczy o znaczeniu tego, czego właśnie się uczą, być może przekonają ich o tym ich własne neurony lustrzane. (...) Dla człowieka szczególnym stanem jest odkrycie czegoś nowego i ważnego zarazem. Emocje, jakie nam wtedy towarzyszą, trudno opisać słowami, ale każdy, kto czuł kiedyś tę przedziwną mieszaninę zaskoczenia, euforii i poczucia sensu, przyzna, że jest to często prawdziwy powód dalszych starań i poszukiwań (tamże, s. 209-210).

123

i społeczne. Michael Allen (2010) stwierdził, że uczniowie, którzy doświadczali intensywniejszych emocji podczas interwencji dydaktycznej osiągali najwięcej korzyści po zakończeniu procesu. O roli emocji w uczeniu się pisali również Reinhard Pekrun, (2000), Reinhard Pekrun i Lisa Linnenbrink-Garcia (2014), Roger Osborne i Merlin Wittrock (1985); Dana L. Zeidler i Matthew Keefer (2003) czy Julie Ann Pooley i Moira O’Connor (2000). 3.5.6. Kontekst i środowisko Edukacja, w tym edukacja przyrodnicza, jest procesem skontekstualizowanym. Kontekst temu procesowi nadaje nie tylko „czysta wiedza”, która z założenia jest obiektywna, ale i aspekty: kulturowy oraz społeczny. Już Alfred Schutz i Thomas Luckmann (1973) wykazali, że dzieci w interakcjach z rodzicami mogą rozwinąć całkiem spore zasoby wiedzy życiowej o świecie (life-world knowledge). Podobnie zaangażowanie rodziców biologów w wychowanie dzieci w wieku przedszkolnym już wpływa na prezentowane przez nie rozumienie przyrody, co wykazał Andrzej Tarłowski (2006). O roli nastawienia i doświadczenia rodziców w edukacji dzieci pisali m. in: Thomas Andre z zespołem (1999), Ang Chen i Weimo Zhu (2005) czy Haubin Chen (2001). Ten ostatni porównywał również nastawienie rodziców i uczniów z Chin i Stanów Zjednoczonych, stwierdzając wysoką korelację pomiędzy pozytywnym nastawieniem rodziców i uczniów. Wykazał on również, że zarówno rodzice, jak i uczniowie pochodzący z kraju azjatyckiego mieli bardziej pozytywne nastawienie do przedmiotów przyrodniczych niż adekwatna grupa z USA. Ponadto rodzice z Chin znacznie częściej pomagali swoim dzieciom w rozumieniu tych przedmiotów, kładli większy nacisk na samodoskonalenie się i mieli wyższe wymagania odnośnie osiągnięć dzieci w tych przedmiotach niż rodzice ze Stanów Zjednoczonych. Z kolei Beverley Bell i John K. Gilbert (1996) wykazali, że interpretacje, z jakimi spotykają się uczniowie, są często uwikłane w wyjaśnienia podawane dzieciom przez rodziców, nauczycieli, media. Zwrócili oni również uwagę na to, że renegocjowanie znaczeń, pojęć naukowych, których użycie związane jest z procesem edukacyjnym, powinno obejmować całą społeczność uczestniczącą w edukacji a więc nie tylko uczniów i nauczycieli, ale też rodziców, polityków itd. Anne T. Henderson i Nancy Berla (1994) wykazały, że włączenie rodziców w proces dydaktyczny ma kluczowe znaczenie dla szkolnych osiągnięć dziecka. Podobne wyniki otrzymano w pięcioletnim projekcie badawczym ASPIRES prowadzonym w King’s Colledge w Londynie przez zespół badawczy pod kierownictwem Louise Archer. Uzyskane rezultaty dowodzą, że czynnikiem, który ma największe znaczenie podczas podejmowania przez młodych adeptów studiów z grupy STEM (science technology, engeneering, math), jest czynnik, który naukowcy określają mianem kapitału rodzinnego (family ‘science capital’) (Archer i in. 2012, Archer i in., 2013).

124

Konstruktywizm w edukacji przyrodniczej

Z kolei to, co określają oni mianem kapitału naukowego, związane jest z posiadaniem przez rodzinę kwalifikacji związanych z nauką, rozumienia i wiedzy naukowej, jaką posiadają członkowie rodziny (o nauce i o tym „jak ona działa”), jakie mają zainteresowania i kontakty społeczne (np. czy znają kogoś, kto pracuje naukowo). Kapitał naukowy jest istotnym elementem skłaniającym do podjęcia kariery w zakresie przedmiotów przyrodniczych. Jednakże nie tylko najmłodsi ludzie, ale także wielu członków ich rodzin jest przekonanych, że przedmioty przyrodnicze (science) i ich studiowanie daje kwalifikacje umożliwiające podjęcie pracy jedynie jako naukowiec lub lekarz. Dużo uwagi w podejmowanych dotychczas badaniach dotyczących relacji rodzic – dziecko – nauczanie poświęcono przede wszystkim zaangażowaniu rodzica, sposobom prowadzenia rozmów z dzieckiem lub roli, jaką przywiązuje on do danego przedmiotu.

125

część metodologiczna Rozdział 4. Metodologia badań własnych

4.1. Paradygmatyczne założenia projektu badawczego Celem projektu było sprawdzenie możliwości konceptualizacji pojęć biologicznych z wykorzystaniem rysowania jako obrazowania poznawczego. Zadanie badawcze w mojej pracy polegało na sprawdzeniu, jak dzieci konceptualizują obiekty przyrodnicze. Decyzja o wyborze, w jakim paradygmacie ulokować badania, była trudna. Z jednej strony rozważania dotyczące koncepcji dziecięcych lokowane są w badaniach interpretatywnych (przykładowo M. Wiśniewska-Kin, 2007, 2016). Badaniom w takim wypadku podlegają stany mentalne, koncepcje, na które składają się wiedza osobista, przeżycia psychiczne, doświadczenia, czasem nawet emocje. Wszystkie te aspekty są elementami świadomości i jako takie nie do końca poddają się ścisłym rygorom badania naukowego znanego z nauk przyrodniczych. „Do istoty dowolnego (świadomego) przeżycia należy to, że jest ono przeżyciem czegoś, oraz że jest ono przeżyciem czyimś. Ta pierwsza cecha to intencjonalność, ta druga – to subiektywność” (Klawiter, 2003). Z drugiej strony moje zainteresowania dotyczą nauk przyrodniczych, stąd pojawiający się sposób analizowania, postrzegania pojęć, sięgający tej gałęzi wiedzy. W biologii pewne obszary wiedzy czy informacji zgromadzonych w ramach jej dorobku są właściwie niepodważalne, a inny obraz rzeczywistości niż reprezentowany przez wiedzę naukową nie jest dopuszczalny, dopóki nie zostaną ku temu dostarczone empiryczne dowody. Relatywizm w naukach przyrodniczych, zwłaszcza w obszarach opisu elementarnych zjawisk, nie zawsze się sprawdza, gdyż nie wszystko jest „negocjowalne”, czyli możliwe do poddania negocjacjom. Biologiczne podłoże prowadzonych badań zmienia optykę postrzegania dziecięcych sposobów konceptualizacji wiedzy przyrodniczej. Stąd znacznie częściej i niejako bardziej uprawomocnione jest stosowanie określeń „błędne mniemanie” czy „alternatywna koncepcja” niż w innych badaniach pedagogicznych. Pojawiają się one jednak w pracy wówczas, gdy koncepcja taka jest (lub w toku przyszłej edukacji formalnej będzie) utrudnieniem dla dziecka w rozumieniu biologii, gdyż stoi w sprzeczności z tym, co głosi nauka. W naukach przyrodniczych, które opierają się na wiedzy eksplanacyjnej (Klus-Stańska, 2000a) nie ma za dużego pola dla negocjowania znaczeń, bo terminologia, którą operują nauki przyrodnicze, jest ścisła, a nie społeczna. Oznacza to, że z punktu widzenia nauk przyrodniczych aparat pojęciowy, jakim posługują się te nauki jest zdefiniowany. Z kolei budowanie oraz operowanie pojęciami z zakresu przyrodniczego jest jednym z ważniejszych etapów rozumienia obserwowanych zjawisk. W związku z powyższym prowadzone badania trzeba ulokować w modelu obiektywistycznym (normatywnym) zwanym także ilościowym (Denzin i Lincoln, 1994; Klus-Stańska 2010a). W podejściu takim zakłada się, że jest pewna „ogólna wiedza” nazywana obiektywną, co oznacza, że jest ona zewnętrzna wobec człowieka

128

i odnosi się do istniejącej bezstronnie rzeczywistości zarówno przyrodniczej, jak i społecznej (Malewski, 1997). Jednakże, pomimo z założenia normatywnego podejścia do analizy zebranego materiału, postawa reprezentowana przeze mnie nie jest scjentystyczna, lecz refleksyjna. Refleksyjność owa przejawia się m. in. w tym, że nie zostały a priori ustalone kryteria oceny wytworów graficznych ani wypowiedzi uczniów na temat badanych obiektów. Analiza otrzymanych danych nie lokuje moich badań w naiwnym scjentyzmie (Chalmers, 1993). W prezentowanych dociekaniach rozpoznawane były koncepcje dzieci na temat obiektów przyrodniczych, stąd wybór modelu rozważań wyrastających z tradycji normatywnych, ale traktowane są one w sposób miękki, refleksyjny. Przyjmuję w swoich badaniach model „obiektywizmu refleksyjnego”. Podczas analizy otrzymanych danych zastosowałam triangulację danych (zbierałam i następnie w efekcie porównywałam wyniki badań prowadzonych na różnych populacjach, w różnych odcinkach czasowych oraz w różnych miejscach) oraz triangulację metod w samym pomiarze polegającą na połączeniu metod jakościowych i ilościowych (Denzin, 2006). Zarówno wypowiedzi uczniów, jak i ich wytwory graficzne nie podlegały ocenie wartościującej, a jedynie opisującej i pozwalającej na zakwalifikowanie ich do wyróżnionej po analizie kategorii. Analizując wypowiedzi uczniów wynotowywałam przykłady, które w świetle nauk przyrodniczych mogą zostać zaklasyfikowane do zasobów epistemologicznych, czyli koncepcji, w których są elementy mogące służyć jako pokłady dla wypracowania bardziej wszechstronnej i spójnej wiedzy (epistomological resources, Brown i Hammer, 2008). Jest to praktyka o tyle istotna, że wielokrotnie już udowodniono, iż projektowanie zajęć dydaktycznych celowo odnoszących się do owych osobistych epistemologii (personal epistemologies) prowadzi do sukcesów w opanowywaniu wiedzy naukowej (przykładowo Careyi Smith, 1993; Linn i Hsi, 2000; Smith i in., 2000). Oprócz tego zestawiłam również najczęstsze przykłady koncepcji dziecięcych, które utrudniają budowanie pojęć przyrodniczych w toku edukacji.

Problem badawczy, w omawianym projekcie o charakterze dydaktycznego działania interwencyjnego, dotyczy sprawdzenia możliwości konceptualizacji pojęć biologicznych z wykorzystaniem rysowania jako obrazowania poznawczego na podstawie wyników badań uzyskanych dla uczniów klas 1-6 szkół podstawowych z terenu Polski. Na tym etapie przyjęta forma obrazowania poznawczego wpisuje się zarówno w przedstawioną teorię uczenia się i działania ucznia, jako podmiotu konstruującego wiedzę osobistą, jak i naświetla możliwość badania twórczego rozwiązywania problemów z punktu

Metodologia badań własnych

4.2. Przedmiot badań

129

widzenia dydaktyki szczegółowej. Przedmiotem badań są zatem graficzne konceptualizacje pojęć wchodzących w zakres osobistej wiedzy uczniów, które to pojęcia są rozszerzane i modyfikowane w trakcie zaplanowanych działań edukacyjnych. Dzieci mają swoje wyobrażenia świata i jego funkcjonowania, zaś ich poznanie dostarcza informacji o posiadanych przez dzieci strukturach mentalnych (modelach mentalnych/ reprezentacjach mentalnych) czy o ich wiedzy osobistej. Ponadto wyniki tej pracy mają znaczenie praktyczne. Z punktu widzenia nauczania przedmiotów przyrodniczych istotne jest poznanie rozumienia pojęć przez uczniów. Uzasadnienie wybranych obiektów biologicznych = pojęć Obiekty biologiczne, będące jednocześnie pojęciami leżącymi w obszarze prowadzonych badań nie zostały wybrane przypadkowo. Wybrano cztery tematy zajęć. Dwa dotyczyły organów roślin – kwiatów oraz owoców (z nasionami). Kolejne dwa – zwierząt – ryb i chrząszczy. Jak wynika z przeprowadzonych dotychczas badań nad koncepcjami dzieci o obiektach przyrodniczych, rośliny cieszą się mniejszym zainteresowaniem uczniów niż zwierzęta. Uczniowie nie tylko potrafią wymienić więcej nazw zwierząt niż roślin, ale też przypisują faunie konkretne role w ekosystemach, podczas gdy mają trudności z opisaniem takiej roli w przypadku flory (Gatt i in., 2007; Tunnicliffe, 2001). Podobnie, kiedy nie pamiętają jakiejś nazwy lub nie potrafią zidentyfikować przedstawionego organizmu, klasyfikują go jako roślinę (Bell, 1981). Jako wyjaśnienie takiej sytuacji może służyć opisane przez Jamesa Wandersee i Elizabeth Schussler (1998 a,b) zjawisko plant-blindness, czyli niezauważania roślin jako istotnych elementów w środowisku. Potwierdzają to również badania Kayoko Inagaki i Giyoo Hatano (2002), w których wykazano tendencję do używania „człowieka jako wzorca” (human as template) w wypowiedziach dzieci o ożywionej części przyrody. Badania dotyczące koncepcji dziecięcych o roślinach wskazują na istnienie pewnych błędnych przekonań. Przykładowo, mianem „roślina” najczęściej określane są rośliny kwiatowe (Bell, 1981), lub coś niewielkiego, posiadającego łodygę i liście (Gatt i in., 2007). Jednakże nie wszystkie badania potwierdzały te same założenia. Przykładowo sprzeczne wyniki uzyskiwano, gdy diagnozowano postrzeganie drzew – czasem zaliczanych przez dzieci do organizmów żywych, czasem nieożywionych (Venville, 2004; Rybska i in., 2014). Podobnie przynależność tych dużych roślin do adekwatnego im królestwa jest zmienne w różnych krajach (Barman i in., 2006; Gatt i in. 2007). Przeszukując bazę literaturową na temat koncepcji dzieci o roślinach nie znalazłam prac poświęconych temu zagadnieniu, przeprowadzonych w Polsce. Nie odnalazłam również badań dotyczących możliwości rozbudowywania osobistych koncepcji dziecięcych na temat roślin czy ich organów przy użyciu obrazowania poznawczego, stąd stały się one tematem zajęć.

130

W literaturze przedmiotu znacznie więcej uwagi poświecono rozumieniu i osobistym koncepcjom dzieci na temat zwierząt – w tym człowieka. Jednakże nawet niektórzy przedstawiciele fauny cieszą się większą popularnością (jak ssaki i ptaki, np. Bell, 1981) inne zaś mniejszą (Strowmenn, 1995, Prokop i Tunnicliffe, 2008). Bezkręgowce należą do tej drugiej grupy. Do tego organizmy, które budzą niechęć, również nie są doceniane przez uczniów (Prokop i Tunnicliffe, 2008). Ponadto wykazano, że nastawienie prowadzącego do zwierząt może mieć znaczący wpływ na postawy uczniów (Wagler i Wagler 2010, 2011, 2015), zaś interakcje uczniów z przedstawicielami fauny podczas zajęć wpływają pozytywnie na dziecięcy poziom empatii wobec ludzi i zwierząt (Daly i Morton, 2006). Dodatkowo wiedza na temat wybranej grupy orga nizmów i pozytywne emocje mogą bezpośrednio przełożyć się na efektywniejszą ochronę przyrody ożywionej przez społeczeństwo (Kellert, 1993). Do moich badań wybrałam chrząszcze, jako przykład bezkręgowców, które nie są lubiane, a często nawet uważane za „obrzydliwe”. Natomiast wśród kręgowców najmniejszym zainteresowaniem zarówno wśród uczniów, jak i wśród badaczy cieszą się te, które żyją w środowisku wodnym – czyli ryby. Podobnie jak w przypadku roślin nie odnalazłam prac poświęconych koncepcjom dzieci o chrząszczach i rybach przeprowadzonych w Polsce. Warto zaznaczyć, że badania dotyczące konstruowania pojęć przyrodniczych i koncepcji dziecięcych na tematy przyrodnicze są ciągle i dynamicznie rozwijającą się gałęzią badań naukowych. Stosunkowo najmniej rozważań poświęcanych jest możliwościom kształtowania pojęć typowo biologicznych. Zdecydowana większość przeprowadzonych dotychczas badań dotyczy pojęć z zakresu fizyki i chemii. Naiwnymi pojęciami biologicznymi zajmują się też psychologowie. Jednak perspektywa badawcza psychologii nie do końca zazębia się ze spojrzeniem dydaktyki czy pedagogiki.

Na podstawie analizy literatury przedmiotu można stwierdzić, że badania rysunków i twórczości plastycznej dzieci cieszą się dużym zainteresowaniem. Jednakże większość opracowań wyrasta z obszaru psychologii, socjologii i pedagogiki twórczości. Stosunkowo niewiele jest prac dotyczących możliwości analizy prac graficznych uczniów jako reprezentacji wiedzy osobistej, analizy treści zobrazowanych w takiej formie reprezentacji zewnętrznej, która wchodzi już w zakres dydaktyk przedmiotowych. Nie znalazłam przykładów ani propozycji twórczego rozwiązywania problemów za pomocą rysowania w zakresie edukacji przyrodniczej. Dość często stosuje się rysowanie i reprezentacje zewnętrzne w rozwiązywaniu problemów w edukacji matematycznej, gdzie operacje mentalne wymagają przestrzennej organizacji obiektów. Dotychczasowe

Metodologia badań własnych

Uzasadnienie wyboru wizualizacji graficznych obrazujących dziecięcy proces uczenia się

131

prace z zakresu wykorzystania rysunku w edukacji przyrodniczej skupiają się na analizie tych wytworów jako źródeł informacji lub możliwościach generowania rysunków jako narzędzia ułatwiającego przestrzenną organizację wiadomości, wizualizację lub strategię uczenia się. Tymczasem rysunki dzieci są wykorzystywane jako narzędzie lub mechanizm w procesie nadawania znaczeń, który to proces wyraźnie różni się od odbioru słowa pisanego czy mówionego (Haney i in., 2004). Rysowanie pozwala dzieciom wyrazić to, co nie zawsze potrafią zwerbalizować (Grungeon, 1993), stąd są popularnym narzędziem badań koncepcji dziecięcych (przykładowo Tunnicliffe i Reiss, 2001; Ehrlén, 2009). Rysunki dają często wgląd w sposób myślenia dzieci (Einarsdottir i in., 2009; Rybska i in, 2016) czy w etapy rozwoju ich zdolności do reprezentacji świata (Cherney i in., 2006). Według Sue Cox (2005) przez skoncentrowanie uwagi badacza na rysowaniu jako procesie nadawania znaczeń punkt ciężkości analizy jest przesunięty. Badacz lub badaczka nie tyle skupia się wówczas na samych reprezentacjach, ale na dziecięcych intencjach. W tym ujęciu rysowanie „staje się konstruktywnym procesem myślenia w działaniu i nie jest już traktowane jako rozwijanie zdolności do wizualnego odniesienia do obiektów w świecie” (Cox, 2005). W przedstawionych badaniach zastosowałam model umożliwiający systematyczne wprowadzenie do rzeczywistości szkolnej rysowania, które wspiera rozumienie zagadnień biologicznych. Model ten odnosi się do omówionego wcześniej podziału wytworów graficznych ze względu na stopień zaangażowania twórcy na: schemat – rysunek – szkic (Rybska, 2016). Jak już wspomniałam we wstępie, każdy z tych trzech aspektów rysunków odnosi się do innego typu myślenia i wnioskowania. Każdy też jest potrzebny dla prawidłowego reprezentowania idei w naukach przyrodniczych. Schemat odnosi się do zdolności rejestrowania form, proporcji, szczegółów, odnajdywania istotnych elementów a pomijania mniej istotnych. Ogólnie można je ująć jako zdolność do obserwacji. Oceny schematu, jak i każdego innego aspektu rysowania, dokonywałam, konstruując jego wzór. W budowaniu tegoż wzoru uwzględniałam wszystkie elementy, jakie tylko udało mi się dostrzec. Nie brałam pod uwagę kolorów używanych przez dzieci podczas rysowania, bo nie wszystkie dzieci miały możliwość używania kolorowych kredek. Celem opracowania wzoru oceny wytworu graficznego analizowałam najpierw po 50 przykładowych prac w każdym temacie i wypisałam wszystkie elementy, które pojawiały się na tych schematach (rysunkach i szkicach). Jeśli jakiś pojawił się później, to wracałam, żeby być pewną, że nie ominęłam go wcześniej. Podobnie budowane są schematy odpowiedzi podczas egzaminów zewnętrznych, a więc buduje się pierwszą wersję wzorcowej odpowiedzi, która jest potem poszerzana o nieuwzględnione w niej poprawne odpowiedzi uczniów. W taki sposób wzorzec ten się rozszerza do momentu, w którym kolejne prace nie wnoszą już nowych

132

Rycina 5. Zróżnicowanie trzech wymiarów rysunków ze względu na zaangażowanie poznawcze wykonującego ucznia

Metodologia badań własnych

odpowiedzi. Wówczas jego konstruowanie „zamyka się” i zaczyna obowiązywać wszystkich egzaminatorów podczas sprawdzania. Rysunek kształtuje umiejętności wizualizacji, transpozycji tekstu na obraz, wiąże się ze zmianą kanału informacyjnego. Wykonanie wytworu graficznego, który nosiłby w przyjętej przeze mnie klasyfikacji miano rysunku, związane jest z wykonaniem graficznej reprezentacji obiektu, który jest przedstawiony uczniom w formie opisowej. W prezentowanym wymiarze rysunek kształtuje zdolności analityczne. Szkic służy przede wszystkim przewidywaniu, planowaniu i kreatywnemu rozwiązywaniu problemów. Wspiera zatem myślenie abstrakcyjne. Całościowo model ten można traktować jak drogę do twórczego rozwiązywania problemów biologicznych za pomocą rysowania. Zróżnicowanie tych trzech typów rysunków i trzech aspektów rysowania również pod kątem wymagań poznawczych przedstawiono na poniższej rycinie (ryc. 5). Ułożenie tych aspektów rysowania nie jest zatem przypadkowe. Kolejne jego odsłony skłaniają rysującego do podejmowania coraz trudniejszych wyzwań. Trzeba również zaznaczyć, że umiejętności kształtowane lub wzmacniane podczas tych trzech aspektów podejmowanej czynności graficznej nawzajem się zazębiają. Aby posiąść umiejętność analizowania, bardzo użyteczna jest już

133

zdolność do obserwowania. Chcąc móc myśleć abstrakcyjnie, przewidywać, konieczne jest posiadanie zdolności analitycznych, by predykcje były choć w części adekwatne do rzeczywistości, w której mają być osadzone. Uzasadnienie wyboru czynników, które mogą korelować z uczeniem się w „czynnikowym modelu uczenia się” Mając świadomość złożoności i kontekstowości procesu nauczania i uczenia się, przystąpiłam również do analizy literatury pod kątem najczęściej poruszanych czynników, które mogą wpływać na efektywność tego procesu. W wyniku przeprowadzonej metaanalizy literatury z zakresu nauczania przedmiotów przyrodniczych (150 artykułów) opracowałam quasi-model obrazujący związek czynników środowiskowych i personalnych z uczeniem się w celowo zorganizowanym środowisku edukacyjnym (w którym możliwe było obcowanie z wybranymi obiektami przyrodniczymi a także dokonywanie wizualizacji graficznej). Schemat obrazujący wybrane do analizy czynniki przedstawiono poniżej (ryc. 6). Wybrałam łącznie 8 czynników, które dotąd nie były rozpatrywane łącznie jako te, które wpływają na efektywność uczenia się. W przyszłych badaniach można model ten rozszerzyć i spróbować utworzyć z niego zestaw predyktorów istotnych w kształtowaniu wybranych umiejętności podczas uczenia się i nauczania przedmiotów przyrodniczych. Mam świadomość, że nie oddają one w pełni obrazu tego złożonego procesu, jakim jest uczenie. Zdaję sobie sprawę, że jest to bardzo przybliżony i uproszczony model sytuacji, jaka ma miejsce w szkole. Wydaje się jednak, że mogą one być pomocne w rozumieniu i interpretacji danych otrzymanych w przeprowadzonych badaniach, stąd decyzja o zaprezentowaniu tego modelu. Czynniki wybrane w wyniku metaanalizy są rozproszone – a sam model można określić jako syntetyzujący. W wyborze czynników kierowałam się również możliwością i łatwością zebrania bezpośrednich deklaracji od dzieci – uczestników badań. Czynniki te pogrupować można w następujący sposób: 1) wiedza osobista (tu wybrano dwa elementy: wiedza o obiekcie i wiedza o roli obiektu w przyrodzie); 2) działania ucznia: a) specyficzne – skierowane na obiekt jak łowienie ryb, posiadanie w domu akwarium, ogródka itp.; b) niespecyficzne – jak kreatywność. 3) nastawienie emocjonalne: a) specyficzne – zainteresowanie obiektem czy lubienie przyrody (dwa czynniki); b) niespecyficzne – predyspozycje plastyczne dzieci (jak lubienie rysowania). 4) kontekst – rodzic przyrodnik.

134

Czynniki te mogłyby być wyrażone w inny sposób, zwłaszcza te, które w konkretnych grupach są niespecyficzne, ale do badań wybrano je jako wskazywane w literaturze na mające znaczenie w procesie edukacyjnym. Podobnie różnorodnych czynników wpływających na uczenie się i jego efekty jest na tyle dużo, że zapewne można by im poświęcić nieskończoną liczbę dzieł pedagogicznych.

W pracy przyjęłam również założenie, że możliwe jest twórcze/kreatywne rozwiązywanie problemów przez rysowanie na zajęciach z edukacji przyrodniczej. Weryfikacja takiego założenia wymagała podjęcia decyzji, które z założenia znów służą uproszczeniu rzeczywistości. Celem była weryfikacja przesłanki, że twórcze rozwiązywanie problemów jest możliwe. Nie dokonywałam zatem analizy twórczości plastycznej, tylko zdolności do wyrażania, ekspresji pomysłów i kreatywności w rozwiązywaniu problemów przyrodniczych. Kreatywność jest przeze mnie postrzegana jako cecha, która ułatwia projektowanie, rozwiązywanie problemów typowo przyrodniczych. Zatem na

Metodologia badań własnych

Rycina 6. Czynnikowa metaanaliza uczenia się i jej związki z poznaniem wyrażonym rysunkiem. Opracowanie własne

135

potrzeby pracy nie zastosowałam osobnego testu kreatywności, lecz mierzyłam ją przy okazji analizy szkicu, który z założenia jest kreatywnym rozwiązywaniem problemów. W prezentowanych zadaniach szkic był też zadaniem związanym z wykonaniem projektu, który spełniałby określone warunki. Można uznać, że zaproponowałam dydaktyczną odmianę testu Warda z zastosowaniem ograniczeń wynikających ze specyfiki zadania. Kreatywność (rozumiana tutaj jako zdolność do tworzenia nowych rozwiązań, ale nie typowa twórczość w rozumieniu artystycznym), oceniana była w trzech wymiarach: 1) zaproponowania nowych rozwiązań, ale będących rezultatem nowych kombinacji, schematów, wzorców poznanych na zajęciach; 2) zaproponowania nowych rozwiązań, ale wykraczających poza schemat, wzorce, przykłady poznane na zajęciach: wyróżniano tu najczęściej obecność dodatkowych elementów, jakich nie omawiano w trakcie interwencji; 3) trzeci aspekt oceny kreatywności dotyczył tego – na ile sposobów uczeń rozwiązał problem, który przed nim stał lub ile obszarów modyfikacji wyróżnił. Własne narzędzie do testowania kreatywności opracowałam na podstawie literatury. Przyjęte trzy kryteria są wskazywane, jako ważne składowe kreatywności. Nie korzystałam z gotowych narzędzi, aby nie wprowadzać dodatkowych czynników w przyjętej strategii badawczej. Za każdy nowy element we wszystkich trzech aspektach uczeń mógł zdobyć punkty, zatem nie było wyznaczonej ani górnej ani dolnej granicy, która określałaby występowanie lub brak tej cechy. Bardziej bliskie mi jest założenie, zgodnie z którym kreatywność jako cecha jest zmienną ciągłą, stąd traktowanie jej binarnie zostało wykluczone na rzecz otwartej punktacji. Zdaję sobie sprawę, że zaproponowane narzędzie nie jest doskonałe, lecz mierzenie kreatywności nie było głównym celem prac badawczych. Zaproponowany przeze mnie uproszczony sposób jej mierzenia zdaje się spełniać pokładane w nim oczekiwania. 4.3. Cele pracy i pytania badawcze Celem projektu było sprawdzenie możliwości konceptualizacji pojęć biologicznych z wykorzystaniem rysowania jako obrazowania poznawczego. Jako obrazowanie (imagery) można rozumieć zdolność konstruowania danej sytuacji w różny sposób w zależności od kilku wybranych kategorii obrazowania (Langacker, 1987). Z kolei powszechne znaczenie słowa „obrazowanie” oznacza sposób przekazywania w dziele (artystycznym) myśli, uczuć lub fragmentów rzeczywistości za pomocą odpowiednich środków. Przymiotnik „poznawcze” określa, że obrazowanie służy poznaniu czy konstruowaniu wiedzy w procesie poznania. Zatem jako obrazowanie poznawcze przyjmuję proces

136

konstruowania wiedzy podmiotu na temat otaczającej rzeczywistości przez jej obrazowanie, czyli umiejętne przedstawienie w tym wypadku wizualne. Jako narzędzie uzewnętrznienia owej wizualizacji służą trzy aspekty rysowania. W pracy sformułowano dwa cele szczegółowe teoretyczne: 1) Rozpoznanie wiedzy osobistej uczniów w wieku 6-13 lat na temat wybranych obiektów przyrody ożywionej (organów roślin nasiennych, zwierząt wodnych, zwierząt lądowych) na podstawie pisemnych odpowiedzi badanych oraz interpretacja dziecięcych konceptualizacji pojęć przyrodniczych. 2) Poznanie związku pomiędzy czynnikami wpływającymi na uczenie się a procesem konceptualizacji pojęć przyrodniczych na podstawie skonstruowanego „czynnikowego modelu uczenia się”. Jeden cel szczegółowy był praktyczny, dotyczył:

Wyznaczone cele badawcze wyraźnie wskazują na proces konceptualizacji, czyli tworzenia pojęć z udziałem języka (Evans, 2009), oraz uczenia się opartego na doświadczeniu (w przypadku moich badań wizualizacji graficznej) (Zimbardo i in.; 2011) i stały się podstawą do wyróżnienia pytań ogólnych i szczegółowych: (1) Jakie zasoby wiedzy osobistej i sposoby jej kategoryzacji dzieci ujawniły przed zajęciami (bez wizualizacji)? 1.1. Ile i jakie cechy semantyczne przypisane wybranym obiektom przyrodniczym dzieci uznały za istotne przed rozpoczęciem zajęć? (2) W jaki sposób trzy aspekty rysowania rozwijają dziecięce rozumienie przyrody ożywionej? 2.1. Ile i jakie cechy semantyczne przypisane wybranym obiektom przyrodniczym dzieci uznały za istotne w procesie wizualizacji (w jej trzech aspektach – schemat, rysunek, szkic)? (3) Jakie są czynniki związane z procesem uczenia się pojęć przyrodniczych? 3.1. W jakim zakresie uczenie się zależy od opisanych w modelu czynników: środowiskowych i personalnych? 3.2. W jakim zakresie uczenie się/kształtowanie pojęć przyrodniczych zależy od wybranego pojęcia (obiektu/tematu zajęć)? Nie było moim zamierzeniem wskazanie na jeden „najlepszy” sposób myślenia o wybranych pojęciach. Celem nie była również weryfikacja skuteczności

Metodologia badań własnych

3) stwarzania środowiska edukacyjnego dla dziecięcego procesu uczenia się (rozumianego jako konstruowanie pojęć przyrodniczych) z wykorzystaniem rysunku (we wszystkich trzech aspektach).

137

realizowanych przez szkołę lub przeze mnie projektów edukacyjnych. Zależało mi na wielokierunkowym modelu analiz, w którym duże znaczenie przypisuje się zorganizowaniu problemowej sytuacji dydaktycznej wyzwalającej uczenie się, sprzyjającej konceptualizacji oraz wykazaniu, w jakim wymiarze trzy aspekty rysowania sprzyjają konstruowaniu pojęć z zakresu przyrody ożywionej. 4.4. Projekt badawczy Dariusz Kubinowski (2016) podaje, że „badanie to metodyczne eksplorowanie rzeczywistości ukierunkowane na poszukiwanie nowej wiedzy” i jest ono rozumiane jako „wielokrotne, stale pogłębiane wglądy, eksplorowanie danego zjawiska, sytuacji, kontekstu czy terenu (Giarelli i Chambliss, 1988). Badanie ma zatem charakter bezpośredniego doświadczenia przez badacza ściśle określonego przedmiotu badań, polegającego na wielokrotnie powtarzającym się wnikaniu zmysłowym i pozazmysłowym w jego istotę i jakość, z uwzględnieniem procedury badawczej opartej na modelach kołowych.” Założyłam prowadzenie badań opartych na wielokrotnym eksplorowaniu zjawiska konceptualizacji przy zastosowaniu obrazowania poznawczego. Zadania, które wykonywali uczestniczący w badaniach uczniowie, ustawione były hierarchicznie i realizowane zawsze w mojej obecności. Kolejne zadania, które uczniowie wykonywali, różniły się zarówno pod względem zaangażowania poznawczego, jak i umiejętności oraz kompetencji wymaganych do ich wykonania. Uczenie się postrzegane jest przeze mnie jako osobiste odkrywanie znaczeń, a przebieg tej czynności obejmuje m. in. rozwiązywanie problemów, asymilację, akomodację struktur poznawczych czy refleksyjną praktykę. Podobnie jak ujęła to Anna Sajdak (2013), strategia nauczania w tym ujęciu skupiona jest wokół wywołania u ucznia dysonansu poznawczego pomiędzy jego rozumieniem a nowym doświadczeniem i dostarczeniu uczniowi pomocy w odzyskaniu „nowej równowagi”. Uczeń zdobywa doświadczenia przez wykonywanie określonych czynności, „asymiluje informacje i modyfikuje dotychczasowe schematy w wyniku refleksji nad rzeczywistością” (tamże, s. 91-92). W tym miejscu należy przyjąć użyteczną dla badań definicję uczenia się. Wychodząc z założeń szkoły poznawczej, uczenie się jest procesem, w którym uczący się sam konstruuje swoją wiedzę. Oznacza to, że ludzie ucząc się, tworzą własne rozumienie słów i idei, zwykle wykorzystując posiadaną już wiedzę osobistą i doświadczenie (Petty, 2010). Zatem za przejaw uczenia się w prezentowanych badaniach uznałam rozszerzanie się czy wzbogacanie cechami semantycznymi pojęć, których dotyczyły zajęcia. Z kolei rolą nauczyciela – eksperta w prowadzonych zajęciach było oddziaływanie na uczniów, przez dyskusję QtA (wyjaśnione poniżej), dobrane aktywności z grupy hands-on czy środki dydaktyczne oraz zadania graficz-

138

ne (szczegółowo opisane w części plan badań). Oddziaływanie to miało na celu ułatwić uczniom rozwijanie i rozumienie treści – pojęć przyrodniczych oraz wspieranie zdolności wizualizacji i tworzenia trzech typów zewnętrznych reprezentacjiobiektów omawianych podczas interwencji dydaktycznych (schematu, rysunku i szkicu). Wśród dających się zaobserwować i zmierzyć zmian zachodzących na skutek podejmowanych działań dydaktycznych są dyspozycje instrumentalne, osobowości osób badanych oraz dyspozycje kierunkowe (Łobocki, 2010). W przeprowadzonych badaniach obserwowałam uczenie się, konceptualizację pojęć przyrodniczych, których przejawem były rysunki we wszystkich trzech aspektach. Założyłam, że w wyniku zajęć dydaktycznych będzie można zmierzyć dyspozycje instrumentalne, jakimi w tym wypadku były trzy rysunki wykonane przez uczniów uczestniczących w przeprowadzonych badaniach. Dyspozycje kierunkowe obejmujące opinie i postawy, motywacje czy sympatie nie były w szerokim zakresie mierzone. Badane były jedynie pewne aspekty motywacji i zaangażowania, jak czynnik – czy uczniowie lubią rysować lub czy lubią przyrodę i czy interesują się obiektami, których dotyczyły zajęcia.

Metodę zastosowaną w moim projekcie można określić za D. Klus-Stańską (2010) jako dydaktyczne działanie interwencyjne, wykorzystane odmiennie niż w klasycznych obiektywistycznych eksperymentach. W przedstawianym projekcie badawczym interwencja jest miękka i zorientowana na zmianę statusu uczestników procesu dydaktycznego oraz ich wiedzy z odbiorców informacji na aktywnych twórców (Klus-Stańska, 2010). Nie jest to zatem typowy eksperyment. Zaplanowałam w tym wypadku intencjonalną kreację warunków dydaktycznych, których nie można spotkać na co dzień w placówkach edukacji formalnej. Zabieg taki umożliwił obserwację przebiegu procesu dydaktycznego na polu własnej argumentacji, w sytuacjach, które nie są przewidziane przez szkołę. Metoda ta umożliwiła mi zbiorowe uzyskiwanie informacji od uczestników badań. Dodatkowo metody jakościowe są uzupełniane przez metody ilościowe. Wyniki uzyskane w fazie jakościowej były następnie wykorzystane do testowania zależności pomiędzy czynnikami wpływającymi na uczenie się a efektywnością tego procesu. Zatem badanie jest również próbą określenia i wyjaśnienia związku pomiędzy czynnikami uwzględnionymi w modelu uczenia się a samym uczeniem (w postaci rysowania) mierzonym przez wytwory graficzne. Metody ilościowe zastosowano także w celu porównania liczności poszczególnych kategorii, do których klasyfikowano wiedzę osobistą uczniów. Strategią uzasadniającą w tym momencie połączenie badań jakościowych i ilościowych jest procedura równoległych badań mieszanych,

Metodologia badań własnych

4.5. Metody i narzędzia badawcze

139

w której dane zebrane w sposób ilościowy i jakościowy są scalane celem przeprowadzenia pełniejszej analizy problemu, dzięki zastosowaniu triangulacji ogólnych tendencji liczbowych ze szczegółami badań jakościowych (Creswell, 2013). Strategia badań, jaką przyjęłam na potrzeby projektu, jest mieszana. Zastosowane instrumentarium jest zarówno ilościowe, jak i jakościowe. Dopuściłam różnorodność informacji przekazywanych przez uczestników badania (Creswell, 2013), poddając analizie dane liczbowe uzyskane na podstawie skali narzędzi (występowanie lub brak jakiejś cechy/ elementu na wytworze graficznym), oraz informacje tekstowe, będące zarejestrowanymi wypowiedziami uczestników badania (zarejestrowanymi w teście zdań niedokończonych oraz wypowiedzi ustnych podczas zajęć). Zatem procedurę, jaką zastosowałam w moich badaniach, można przyporządkować do procedur równoległych badania mieszanego. Według Johna W. Creshwella (2013) procedury takie polegają na łączeniu lub scalaniu różnorodnych danych celem przeprowadzenia wieloaspektowej analizy problemu badawczego. Wówczas najczęściej dane jakościowe dotyczą pytań związanych z procesem, a ilościowe – wyników czy efektów tegoż procesu. 4.6. Techniki badawcze W prowadzonych badaniach zastosowałam triangulację w procesie zbierania danych. Analizie podlegały nie tylko wypowiedzi pisemne uczniów, ale i ich wytwory graficzne, a także wypowiedzi ustne podczas zajęć. Wydaje się również, że badania prowadzone były na grupie, która pozwoliła badaczowi osiągnąć stan „teoretycznego nasycenia” – czyli sytuację, w której „typowe cechy nowych obserwacji konsekwentnie powtarzają spostrzeżenia poczynione w toku wcześniejszych obserwacji” (Angrosino, 2015). Podstawowe techniki zbierania danych wykorzystane w mojej pracy to analiza wytworów dzieci – analiza rysunków, obserwacja uczestnicząca oraz technika ankiety (narzędzia pomiarowego z zastosowaniem zdań niedokończonych) – pod kątem analizy treści. Najważniejszym wskaźnikiem operacyjnym i mierzalnym uczenia się w prezentowanych badaniach jest obecność cech semantycznych uznanych przez dzieci za istotne w wytworach graficznych. Dodatkowo, jak zauważają Chava Frankfort-Nachmias i David Nachmias (2001) oraz J.W. Creswell (2013), prowadząc badania terenowe, wykorzystuje się metodę analizy indukcyjnej. Badacz zbiera dane i dopiero na ich podstawie formułuje hipotezy, testuje hipotezy, odwołując się do danych, i wreszcie podejmuje próbę zbudowania teorii, która w tym wypadku nosi nazwę teorii bazowej. W taki sposób w przedstawionych badaniach odbywała się analiza wytworów graficznych i zestawianie wyników z teoriami pojęć lub teoriami

140

budowania pojęć. W dalszym ciągu tworzona była teoria bazowa, której celem było opracowanie ostateczne kształtu kompetencji kształtowanych przy wszystkich trzech aspektach rysowania oraz biologicznych odpowiedników zastosowania konkretnych kompetencji w myśleniu i używaniu pojęć. 4.6.1. Wytwory graficzne

4.6.2. Obserwacja uczestnicząca Prowadzona przeze mnie obserwacja była jawna i uczniowie na początku zajęć byli informowani o tym, że biorą udział w badaniach (Nachmias i Nachmias, 2001), w których poproszeni zostaną o wykonanie trzech rysunków. Dodatkowo byli oni informowani, że badania takie są prowadzone na terenie całego kraju. Obserwacja skupiona była wokół zaprojektowanych intencjonalnie przeze mnie zdarzeń edukacyjnych, które miały za zadanie wyzwolić

Metodologia badań własnych

Zastosowanie formy dokumentacji w postaci graficznych wytworów we wszystkich trzech aspektach (omówionych powyżej) umożliwiło zobrazowanie procesu narastania znaczeń i rozszerzania pojęć. Rysowanie jest w przyjętym ujęciu formą wypowiedzi, w której dzieci ujawniają sposób rozumienia pojęć. Wytwory graficzne były formą dokumentacji aspektu treściowego, który to aspekt analizowano w dalszej części badań. Analiza treści wytworów graficznych była główną metodą badania zebranych od uczniów danych rysunkowych. W przedstawionych badaniach zastosowałam zaproponowaną sekwencję wytworów graficznych, umożliwiającą nie tylko wspieranie rozumienia zagadnień biologicznych, ale także zróżnicowana pod względem zaangażowania mentalnego twórcy. Sekwencja ta obejmuje schematy, rysunki i szkice – omówione we wcześniejszych fragmentach pracy (Rybska, 2016). Każdy uczestnik badania proszony był o wykonanie w odpowiednich momentach zajęć trzech wytworów graficznych. Najpierw uczestnicy badań mieli za zadanie skopiować obiekt, który poznawali w trakcie zajęć. Następnie po kolejnych sekwencjach zdarzeń edukacyjnych proszeni byli o wykonanie rysunku polegającego na zobrazowaniu tekstu – opisu gatunku, który raczej nie był im znany. W trzeciej części wykonywali projekt, będący próbą odpowiedzi na postawione problemy biologiczne. W ten sposób powstawały szkice. Z uwagi na to, że w większości przypadków dyrektorzy szkół, zanim wyrazili zgodę na uczestnictwo w badaniach, prosili o konspekt zajęć, takowe powstały i są zamieszczone w aneksie do pracy. Narzędzia badawcze (kwestionariusze) także umieszczono w załączniku do pracy.

141

proceskonceptualizacji wybranych pojęć z zakresu przyrody ożywionej przede wszystkim przez obrazowanie poznawcze. Obserwacji podlegały wypowiedzi uczniów oraz ich czynności wraz ze skutkami tych czynności – trzema wytworami graficznymi. Spostrzeżenia i wyniki analizy graficznej wsparte są wypowiedziami uczniów pochodzącymi z zapisu elektronicznego, notatek, przykładami sytuacji, z jakimi zetknęłam się w trakcie badań. Według Chava Frankfort-Nachmias i David Nachmias (2001) obserwacja uczestnicząca należy do grupy badań terenowych. Te zaś wiążą się z wchodzeniem badacza w grupę, są więc przeprowadzane w warunkach naturalnych dla osób badanych. Jako takie należą do grupy metod jakościowych. Obserwacja w takim wymiarze umożliwiała nie tylko zapewnianie dzieciom wspierającego scafoldingu (za Brunerem), ale także uczestniczenie badacza w dyskursie i zdarzeniach edukacyjnych umożliwiających konstruowanie pojęć przyrodniczych. Ponadto obserwacja uczestnicząca lokując badacza wewnątrz obserwowanych zjawisk, pozwala na tworzenie relacji z uczestnikami badania. Podobne założenia przyjęła M. Wiśniewska-Kin (2016). Relacje takie zawsze są tworzone podczas komunikowania się, w trakcie zdarzeń edukacyjnych, zatem w tym wymiarze wcieliłam się w rolę „nauczyciela – facylitatora” (Sajdak, 2013), a jednym z moich zadań było namacalne ukazanie piękna przyrody ożywionej. Bezpośrednie uczestniczenie w życiu obserwowanych osób pozwala również na poznanie ich języka, nawyków, sposobów pracy. Podczas zaplanowanych zajęć tworzone były warunki, które pojawiały się tam jako sytuacje prowokujące aktywność dzieci. Sytuacje te ulokować można pomiędzy interwencją badacza a kontekstem badania. Z tego punktu widzenia obserwator w roli uczestnika jest aktywnym inicjatorem nie tylko badania, ale też stwarza kontekst dla uruchamiania dziecięcego procesu uczenia się. Efekt osobistego nastawienia towarzyszącego badaniom obserwacyjnym był minimalizowany przez zastosowanie trzech sposobów zaproponowanych przez Michaela Angrosino (2015). Badania przeprowadzano w środowisku naturalnym dla uczniów – w ich szkołach i klasach lekcyjnych w obecności nauczycieli, którzy znają swoich podopiecznych. Zwracano uwagę na emergentność badania, która w tym wypadku wspierana była przez refleksyjność badacza oraz badanie pilotażowe i dyskusje z nauczycielami obecnymi podczas badań. Dzięki temu możliwe było dokonywanie zmian w rozłożeniu akcentów teoretycznych i czynników wpływających na uczenie się, poszukiwanie kategorii analizy czy wspólnych wzorców we wszystkich obserwacjach. Decyzja o podjęciu przeze mnie roli uczestniczącej wynikała również z konieczności jak największego ujednolicenia warunków badań i zapewnienia takiego samego oddziaływania za każdym razem. Związane to było m. in. z takimi założeniami projektu, jak: prowadzenie dialogu opartego na technikach QtA, pilotowanie zajęć typu hands-on czy ze znajomością opracowanych środków dydaktycznych. Ponadto zawodowo jestem również nauczycielem szkolnym, nie

142

tylko akademickim, co ułatwiło mi wejście w środowisko szkolne. Krótką charakterystykę technik QtA oraz aktywności typu hands-on przedstawiam poniżej.

Zastosowana w interwencji dydaktycznej metoda QtA (questioning the author)opracowana została przez Isabel Beck oraz Margaret McKeown (Beck i in., 1996; Beck i McKeown, 2006) i oryginalnie miała być wykorzystywana do nauki czytania ze zrozumieniem. Kluczowym pytaniem, od którego rozpoczynało się analizę tekstu, było: O co tutaj chodzi? (What this is all about?), zaś celem było wywołanie refleksji u czytającego dotyczącej celu prezentowanego w tekście. W dalszych etapach jej implementacji stworzono na jej podstawie idee prowadzenia dialogu nauczyciela z uczniem, w którym nauczyciel zadaje pytania, początkowo przyzwalając na język osobisty ucznia. Ów brak zgody na język osobisty ucznia jest zdaniem D. Klus-Stańskiej i M. Nowickiej (2005) jednym z hamulców podejmowania dialogowego dyskursu w szkołach. Tymczasem wykazano, że QtA wykorzystywane na zajęciach z edukacji przyrodniczej pomaga rozwijać myślenie przyczynowo-skutkowe i rozumienie prezentowanych idei (Murphy i Edward, 2005). Podobne wyniki na polskim gruncie uzyskał zespół Anny Basińskiej i współpracowników (2012). Wykorzystując techniki opisane przez A. Basińską i współautorów (2013), takie jak: podkreślanie (np. cennych czy ciekawych zdań w wypowiedzi ucznia), powracanie do tego, co uczeń powiedział, parafrazowanie, podsumowywanie komunikatów uczniowskich zachęca ich do dalszych wypowiedzi i promuje podejmowanie postawy aktywnej. Pozostałe dwie techniki opisane przez wspomnianych autorów to: modelowanie – kiedy nauczyciel opisuje np. swój sposób radzenia sobie z problemem czy próby wyjaśniania omawianych zjawisk oraz adnotacja, czyli podawanie krótkiego wyjaśnienia lub dostarczanie nowych faktów lub zwrotów, którym brakuje uczniom, aby w pełni mogli komunikować się na temat omawianych zjawisk, pozwalają zbliżyć się uczniom do poziomu zwinnego i płynnego używania wiedzy osobistej. Mianem hands-on określa się ogólnie grupę ćwiczeń, zwykle krótkich zadań praktycznych wykonywanych przez uczniów podczas zajęć celem namacalnego zilustrowania zagadnień, których dotyczą lekcje. W tym miejscu mogę zaproponować termin w języku polskim „aktywności praktyczne”. Najczęściej mianem takich „aktywności praktycznych” określa się każde podejście instruktażowe, które obejmuje aktywności i bezpośrednie doświadczenia ze zjawiskami naturalnymi lub inne doświadczenie edukacyjne, które aktywnie angażuje uczniów w manipulowanie obiektami w celu zbudowania wiedzy lub zrozumienia omawianych zagadnień (Haury i Rillero, 1994; Doran, 1990, Hein, 1987). Hans-Jörg Jodl i Bodo Eckert (1998) uważają, że praktyczne działania opierają się najczęściej na wykorzystaniu przedmiotów codziennego użytku, prostych

Metodologia badań własnych

Metoda QtA i aktywności hands-on

143

i tanich rekwizytów, które można łatwo zmontować. Pomysł takich krótkich aktywności nie wprowadza dużych zmian w myśleniu o nauczaniu jako procesie aktywnym czy podejścia do nauczania przez działanie. Tym, co wyróżnia te krótkie ćwiczenia, jest ich prostota i szybkość wykonania przy jednoczesnym wkomponowaniu ich w sekwencję zdarzeń dydaktycznych. Praktyczne zajęcia przyrodnicze z reguły kojarzone są z eksperymentami lub z laboratorium. Tymczasem przy praktycznych ćwiczeniach z grupy hands-on mamy najczęściej do czynienia z obserwacją, manipulowaniem obiektem, poznaniem polisensorycznym lub pomiarem. W nauczaniu biologii do takich czynności można również zaliczyć obserwacje mikroskopowe czy sekcje. Aktywności takie stwarzają praktyczne środowisko uczenia się. Umożliwiają uczniom interakcję zarówno pod względem intelektualnym, jak i manualnym czy ogólnie praktycznym (Hofstein i Lunetta, 2004)12. 4.6.3. Kwestionariusz (narzędzie pomiarowe) Prowadzone badania miały charakter anonimowy. Uczniowie nie przekazywali swoich danych osobowych ani nie dostarczali jakichkolwiek informacji, które pozwalałyby na ich identyfikację. Ankieta przeprowadzana przed zajęciami służyła zebraniu informacji o płci, wieku, klasie oraz o czynnikach, których związek z rysowaniem, a przez to i z uczeniem się, był badany. Pytania te miały w większości charakter zamknięty. Analiza odpowiedzi na te pytania ma charakter ilościowy. Jednym z czynników analizowanych w moich badaniach jest wiedza osobista uczniów przed rozpoczęciem badania. Brałam pod uwagę jej dwa aspekty – wiedzę badanych o obiekcie oraz o jego roli w przyrodzie. Oba pytania miały charakter otwarty. Zadaniem uczniów było dokończenie zdań dotyczących tego, czym są dane obiekty biologiczne i jaka jest ich rola w przyrodzie. Analiza odpowiedzi na te pytania związana jest z ich kategoryzacją i następnie poddaniem obróbce statystycznej. Czynniki wybrane do weryfikacji w badaniu były zbierane w postaci kwestionariusza (znajdują się w aneksie), są one zatem deklaracjami uczniów. Jednakże za każdym razem, gdy uczniowie wypełniali kwestionariusz, otrzymy 12 W takim rozumieniu aktywności praktyczne nie są nowym pomysłem. Już prawie czterysta lat temu Francis Bacon, w niedokończonej książce New Atlantis (1626), opisuje technologię i naukę jego czasów, które mogłyby być dostępne dla ogółu społeczeństwa. Uczony przedstawił tam wizję Domu Salomona (House of Salomon), w którym odbywają się nie tylko demonstracje, takie jak rozszczepienia światła, ale też próby naśladowania przez odwiedzających sposobów poruszania się różnych zwierząt (jak lotu ptaków) czy dom matematyczny. Bacon zauważył, że nauka może i powinna być działalnością społeczną, dostępną dla wszystkich i poznawaną namacalnie (Gregory, 2001).

144

wali takie same instrukcje od badacza, wymieniane były zawody, które mogą być zaliczane do kategorii „rodzic przyrodnik”, tłumaczono w ten sam sposób zasady wypełniania ankiety. W młodszych klasach dodatkowo zaangażowany był zawsze nauczyciel prowadzący, który weryfikował w razie potrzeby odpowiedzi niezgodne z prawdą lub rozwiewał wątpliwości uczniów. Tłumaczono również, że kafeteria „lubię przyrodę” nie odnosi się do lekcji w szkole, ale do przebywania w środowisku naturalnym. Ponadto sprawdzając działania specyficzne uczniów związane z obiektem badań, zadawano dwa lub trzy pytania wskazujące na doświadczenie ucznia z konkretnym obiektem (np. w pobliżu domu mam ogródek, hoduję w domu rośliny, hoduję w domu stawonogi, kolekcjonuję owady, łowię ryby, mam akwarium itd.). Pytania o wiedzę osobistą były otwarte i tu również uczniowie dostawali identyczną instrukcję, która brzmiała: „Wyobraźcie sobie, że do waszej klasy uczęszcza nowy uczeń, który urodził się w Hiszpanii. Ma na imię Jose. Potrafi mówić po polsku, ale nie zna jeszcze wszystkich wyrazów. Jak zakładam, na każdej przerwie nie rozmawiacie o (owocach i nasionach, rybach, kwiatach, chrząszczach). Usłyszał, że dziś są o nich zajęcia. Jak mu wytłumaczycie, co to jest … Proszę nic nie mówić, tylko w tajemnicy zapisać odpowiedź, a ja obiecuję, że wszystkie je przeczytam”. W drugim zadaniu, dotyczącym wiedzy osobistej poproszono uczniów, żeby wyjaśnili nowemu uczniowi, jaka jest rola obiektu (owoców i nasion, ryb, kwiatów, chrząszczy) w przyrodzie? Czyli po co one są, co daje ich obecność dla środowiska, w którym żyją? W młodszych klasach (szczególnie w pierwszych) przy udzielaniu odpowiedzi zaangażowany był również nauczyciel wychowawca, pomagając niektórym uczniom zapisać ich odpowiedź.

W planie badań osoby badane poddawane były oddziaływaniu systematycznie zróżnicowanych bodźców. Bodźcami w tym wypadku były zaplanowane zajęcia dydaktyczne w ramach czterech tematów wraz z opracowanymi środkami, rodzajem rozmowy i czynności uczniów. Model procesu edukacyjnego z wykorzystaniem wizualizacji we wszystkich trzech aspektach obejmował cztery fazy: 1) faza aktywizacji wiedzy osobistej – zadania otwarte, wypowiedzi pisemne, definiowanie obiektów i ich roli w przyrodzie; 2) faza przygotowania i obserwacji – gromadzenie informacji, polisensoryczne poznanie, dyskusja QtA, obserwacje, wykonanie schematu; 3) faza analizy – wstępna selekcja danych, proces porządkowania i strukturyzacji treści, rozszerzanie pojęć, polisensoryczne poznanie, wykonanie rysunku;

Metodologia badań własnych

4.7. Plan badawczy

145

4) faza twórcza – rozbudowywanie pojęć, proces weryfikacji treści, selekcja danych, polisensoryczne poznanie, rozpatrywanie związków przyczynowo-skutkowych, komponowanie elementów formalnych mających na celu rozwiązanie sytuacji problemowej, wykonanie szkicu. 4.7.1. Projektowanie zajęć – zasady ogólne Projekty zajęć były zaplanowanymi zadaniami o charakterze czynnościowym, metodami i formami pracy ucznia oraz przygotowanymi środkami dydaktycznymi umożliwiającymi polisensoryczne pobudzania uczniów, dostarczające im okazji do dyskusji i aktywności własnej. Każda z zaplanowanych i zaprezentowanych w pracy interwencji dydaktycznych zawierała powtarzalną sekwencję wydarzeń: 1) aktywizację wiedzy uprzedniej, występowanie konfliktów poznawczych, obserwowanie i omawianie wybranych przykładów obiektów biologicznych, rozmowę z wykorzystaniem technik metody QtA; 2) wykonanie schematu – observational drawing – najbardziej bliskiego uczniom okazu, który znają z codziennych sytuacji; okazy były prezentowane uczniom; 3) eksplorację tematu poprzez odwołanie się do biologicznego paradygmatu bioróżnorodności, aktywności typu hands-on, poznawanie organoleptyczne obiektów, rozmowę z wykorzystaniem technik metody QtA; 4) wykonanie rysunku – learner – generated drawing – kiedy był przygotowany opis nieznanego lub nietypowego przedstawiciela danej grupy, na podstawie którego uczniowie wykonywali wizualizację; 5) prezentacja najciekawszych przykładów adaptacji organizmów do środowiska i do funkcji, rozmowę z wykorzystaniem technik metody QtA; 6) wykonanie szkicu – problem solving by drawing – zaprojektowanie organizmu, który spełniałby określone warunki podane w zadaniu. 4.7.2. Szczegółowy opis projektu zajęć Każde zajęcia poprzedzone były wypełnianiem kwestionariusza, w którym dzieci przypominały sobie, czym są według nich wybrane do badań obiekty i jaka jest ich rola w przyrodzie. Po wypełnieniu kwestionariuszy rozpoczynały się zajęcia zorientowane na aktywowanie uczniów. Owoce i nasiona Zajęcia te przeznaczone były dla uczniów klas 1-3 szkół podstawowych. W przypadku owoców pokazywałam najpierw różne znane i mniej znane owoce (fot. 1) pytając, które z nich dzieci rozpoznają. Następnie uczniowie

146

Metodologia badań własnych Fot. 1. Zestaw pomocy dydaktycznych wykorzystywanych przy zajęciach owocach i nasionach. Autor fotografii: Józef Musiał

Fot. 2. Owoce mniszka lekarskiego

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Graine_pissentit_Luc_Viatour.jpg fotograf: Luc Viatour

próbowali znaleźć odpowiedź na pytanie: po co rośliny wytwarzają owoce? Dyskusja ta była wsparta demonstracją owoców drzewa butelkowego i inscenizacją przeplataną pytaniami: co szumi w środku owocu? Po co jest owoc? Co by się stało, gdyby na drzewie wyrosły nowe małe drzewa? Dlaczego owoc spada na ziemię? Co by się stało, gdyby młode drzewo wyrosło tuż pod rodzicielskim drzewem? Dla kogo rośliny wytwarzają owoce? To ostatnie pytanie pojawiało się kilkukrotnie, często zadawane przez dzieci. Następnie po tym, jak uzgodniliśmy, że owoc chroni nasiona, mając je najczęściej schowane w środku i ma za zadanie przenieść owoc w nowe miejsce, szukaliśmy sposobów na ów transport. Pytanie, które rozpoczynało te rozważania, brzmiało: Skoro owoce nie mają nóg to jak się przemieszczają? Jak można się przemieścić z jednego miejsca w inne, nie mając kończyn? Jednym z wyborów był wiatr (anemochoria). W tym momencie dzieci szukały cech, które ich zdaniem ułatwiają wykorzystanie wiatru do rozprzestrzeniania się. Uczniowie próbowali „działać jak wiatr” i rozwiewać różne owoce. Wybierali, które mogą być transportowane przez wiatr. Sprawdzali słuszność swoich wyborów. Dotykali owoców bawełny, ostu, mniszka lekarskiego, lipy, klonu i innych, aby określić ich cechy, które ułatwiają im zdobywanie nowych terenów za pomocą wiatru. Sprawdzali jak zachowują się owoce naszych drzew, gdy spadają z wysokości (jak helikopter). Próbowali sprawdzać czy wysokość, z której spada owoc lub siła wiatru (dmuchania) wpłyną na ruch owocu. Owoce mniszka lekarskiego wybrane były celowo jako obiekt do ry-

148

Fot. 3. Owoce uczepu zwodniczego (Bidens connata)

https://pl.wikipedia.org/wiki/Uczep_zwodniczy#/media/File:Bidensconnata.jpg

Metodologia badań własnych

sowania nie tylko ze względu na prosty plan budowy. Nie są to typowe owoce, które przychodzą komukolwiek na myśl, gdy usłyszy słowo „owoc”. Najczęściej kojarzymy owoce z jabłkami lub bananami. Właśnie z powodu tych najczęstszych skojarzeń wybrałam owoc, który jest dzieciom dobrze znany ze względu na powszechność występowania w naszym kraju, a jednocześnie na strategię rozprzestrzeniania przez wiatr. Następnie każde dziecko mając przed sobą owoce mniszka lekarskiego oraz zdjęcia tegoż owocu (fot. 2), miało za zadanie narysować go i podać własną propozycję nazwy części owocu ułatwiającej owocom mniszka rozwiewanie. W kolejnym etapie poszukiwań dróg transportu owoców wybierane były zwierzęta (zoochoria). Owoce wykorzystują w tym celu dwie metody, określane na potrzeby dyskusji mianem sposobu „na przekupstwo” / „prezenty” oraz „autostopem”. Szukaliśmy przykładów owoców znanych z życia codziennego, które są swoistym przekupstwem stosowanym przez rośliny, aby zwierzęta zainteresowały się nimi i przy okazji przetransportowały ich owoce lub chociaż nasiona na nowe miejsce. Następnie szukaliśmy owoców, które mogłyby nie dawać nic w zamian zwierzętom za transport – jak owoce łopianu. Sprawdzaliśmy cechy, które ułatwiają „rzepom” pełnienie swojej funkcji. W tym momencie dzieci proszone były o wykonanie rysunku owocu uczepu trójlistkowego (fot. 3) według opisu załączonego w narzędziu. Wszelkie wątpliwości dotyczące opisu były rozwiewane podczas czytania charakterystyki tego owocu. Inną strategią rozprzestrzeniania się roślin jest wykorzystanie wody jako środka transportu (hydrochoria). Szukaliśmy cech, które umożliwiłyby owocom utrzymanie się na powierzchni wody i sprawdzaliśmy czy zaproponowane

149

cechy są skuteczne (w miarę możliwości). Dzieci często przywoływały własne doświadczenia, opowiadały, że mama daje im koło ratunkowe z powietrzem w środku, albo że niektórzy pływają po wodzie w łodziach lub pontonach. Każda propozycja była najpierw sprawdzana na hipotetycznym modelu (kulka z plasteliny jako nasienie, zaś jako owoc służyły plastikowe pudełko jako komora powietrzna, kawałek kartki jako tratwa lub łódź, olej jako tłuszcz). Testowane były również prawdziwe owoce (np. owoc lotosu, orzech kokosowy). W tym momencie wyjaśniane było zadanie końcowe, które polegało na zaprojektowaniu owocu, który mógłby być rozprzestrzeniany przez wodę i jednocześnie przyczepiać się do zwierząt. Zanim jednak dzieci przystąpiły do realizacji zadania, mogły jeszcze eksplorować owoce dla nich przygotowane oraz poznać jeszcze jedną strategię – autochorię. Autochoria polega na tym, że niektóre owoce posiadają mechanizmy ułatwiające im samoistne zdobywanie nowych terenów. Prezentowany był wówczas film trwający 1 min. o autochorii u ogórka oślego. Ten odstęp czasowy, mimo że nie był bardzo długi, ale umożliwiał inkubację problemu. Po zakończeniu rysowania badacz zbierając prace, dopytywał jeszcze, co przedstawiają szkice, jeśli dziecko nie zamieściło opisu na karcie odpowiedzi (narzędziu pomiarowym). Kwiaty Zajęcia na temat kwiatów poprzedzone były wypełnianiem kwestionariusza. Przeznaczone były dla uczniów klas 4-6 szkół podstawowych. Po jego wypełnieniu uczniowie dostawali okaz kwiatu tulipana (lub jego wierny model

Fot. 4. Model (a) i kwiat (b) tulipana wykorzystywany na zajęciach o kwiatach. Autor fotografii 4b – Zbigniew Celka

150

Fot. 5. Groszek – kwiat rośliny motylkowej. Autor fotografii: Zbigniew Celka

Metodologia badań własnych

fot. 4 a,b) i rozpoczynaliśmy rozmowę na temat tego, co widzą przed sobą. Uczniowie mieli okazję dotykać pylników i pyłku, opisywać jego właściwości, dotykać słupka (fot. 6 b) i oceniać jego cechy, jak i próbować wyjaśnić dlaczego takie cechy te części kwiatu mają. Z reguły też uczniowie stwierdzali, że płatki służą roślinom do ozdoby, ale przy okazji pojawiało się słowo „zapylanie”. W drodze dyskusji QtA wyodrębnialiśmy, czym jest zapylanie a czym zapłodnienie, czego efektem było stwierdzenie, że kwiaty służą roślinom do rozmnażania. Była również inscenizacja zapylenia. Po takich aktywnościach zadaniem uczniów było narysowanie kwiatu tulipana, któremu trzy płatki uchylono w dół, aby uwidocznić wnętrze kwiatu (pręciki i słupek). Po wykonaniu tego zadania dyskusja rozpoczynała się od pytania: skoro przykładowo tulipan czy irys mają i pręciki z pyłkiem i słupki z komórkami jajowymi, to dlaczego nie zapylą się same? Dyskusja problemowa i poszukiwanie odpowiedzi dotyczyły również pytania: dlaczego roślina, która jest organizmem bardzo oszczędnym, wydatkuje ogromne ilości energii na produkcję kwiatów, które przeważnie mają krótki żywot? W trakcie tej dyskusji (mentalnego wnioskowania) nauczyciel zadawał pytania i w odwołaniu do stwierdzeń uczniów pokazywał ewentualne luki w rozumowaniu. Była to z reguły najtrudniejsza część zajęć, ale w każdym przypadku zakończona sukcesem i wyjaśnieniem potrzeby różnorodności w przyrodzie. Kolejnym zagadnieniem było pytanie o to, jak można przyciągnąć uwagę „zapylaczy”,

151

będąc organizmem o ograniczonej ruchliwości? Po przywołaniu najczęstszych przykładów „reklam” i „promocji” stosowanych przez kwiaty (zapach, pyłek, nektar, kolor, kształt kwiatów) uczniowie przystępowali do rysowania kwiatu rośliny motylkowej według opisu pochodzącego z opisu słownikowego – nieco uproszczonego. W tym wypadku opis dotyczył kwiatu groszku (fot. 5). Wszelkie niejasności były również rozwiewane podczas paru minut rozmowy o tekście. Po wykonaniu tego zadania uczniowie dostawali kwiaty traw i próbowali wyjaśnić, dlaczego są one tak mało atrakcyjne, i w dalszej kolejności, dlaczego mamy alergie na pyłki takich roślin. Po tej aktywności uczniowie zapoznawani byli z różnymi gatunkami roślin polskich, które mogą spotkać po wyjściu ze szkoły (fot. 6a) i próbowali doszukać się przykładów „reklam” i „promocji” stosowanych przez te kwiaty. Następnie zapoznawani zostali z trzecim zadaniem rysunkowym polegającym na zaprojektowaniu kwiatu, który mógłby być zapylany przez ślimaki. Zanim przystąpili do wykonania zadania, prezentowane były najciekawsze przykłady znane ze świata roślin na „walkę roślin ze złodziejami pyłku” – jak w przypadku obuwika, czy występowania zjawiska oszustwa kwiatowego (jak w przypadku dwulistnika muszego). Gdy uczniowie przystępowali do realizacji zadania, proszeni byli o wyjaśnianie swoich pomysłów w formie pisemnej – opisanie zaproponowanych przez nich strategii. Zestaw trwałych środków dydaktycznych używanych na tych zajęciach jest zaprezentowany na fotografii 7.

Fot. 6. a) Jasnota biała, glistnik jaskółcze ziele, stokrotka, mniszek lekarski – najczęściej wykorzystywane okazy roślin (oprócz tulipana) zebrane przed zajęciami. b) tulipan i organoleptyczne sprawdzanie właściwości pyłku. Autorka fotografii: Eliza Rybska

152

Metodologia badań własnych Fot 7. Zestaw pomocy wykorzystywanych podczas zajęć o kwiatach. Autor fotografii: Józef Musiał

Ryby Zajęcia na temat ryb odbywały się w klasach 1-3 szkół podstawowych. Głównym środkiem dydaktycznym pierwszej części zajęć był model pstrąga potokowego nazwany przez uczniów jednej ze szkół „Ryszardem” (fot. 8). Nie dysponowałam w tym wypadku żywą rybą, gdyż nie byłoby etyczne ani dotykanie jej przez taką liczbę dzieci, ani przewożenie samochodem. Niemniej

Fot. 8. Model pstrąga pokazany podczas zajęć, z którego miał być wykonany schemat – „Ryszard”. Autor fotografii: Józef Musiał

Fot. 9. Schemat ryby – plansza z budową morfologiczną pozwalająca na odwołanie się do wiedzy osobistej uczniów. Autorka fotografii: Eliza Rybska

154

Fot. 11. Plansza wykorzystywana podczas zajęć z ryb i ich przystosowań morfologicznych do środowiska w którym żyją. Autorka fotografii: Eliza Rybska

Metodologia badań własnych

Fot. 10. Budowa morfologiczna ryby – plansza z podpisanymi płetwami oraz model pstrąga „Ryszarda”. Autorka fotografii: Eliza Rybska

Fot. 12. Zestaw pomocy dydaktycznych wykorzystywanych podczas zajęć o rybach. Autor fotografii: Józef Musiał

w dyskusji odwoływałam się do osobistego doświadczenia, jakie dzieci mają. Rozmowa rozpoczynała się od przedstawienia „Ryszarda” i zapytania, czy ktoś rozpoznaje, co to za gatunek ryby. Następnie wraz z uczniami dochodziliśmy do tego, jak wyglądają ryby, jakie są ich cechy, jakie mają części ciała. W tym celu oprócz modelu pstrąga prezentowana była plansza ryby i kartki z nazwami poszczególnych części zwierzęcia (fot. 9-10). Wśród pytań pojawiały się takie, jak: gdzie ryba ma głowę? czy ryba ma szyję? czy ma uszy? co to są skrzela i do czego służą? jakie typowe i nietypowe zmysły ma ryba? po co ma płetwy? do czego służą? dlaczego jest ich tak dużo? jakie wrażenie sprawia ryba, gdy jej dotykamy? Dlaczego ryby są śliskie? W tym momencie w drodze dyskusji QtA próbując odpowiedzieć na wiele z tych pytań niezbędne było poruszenie różnicy w gęstości środowisk wodnego i powietrznego. Nie była to łatwa dyskusja, ale wartościowa i również doprowadzała do zrozumienia roli śluzu w poruszaniu się ryb w środowisku wodnym. W trakcie tej części zajęć „Ryszard” brał udział w inscenizacjach dotyczących roli płetw czy linii nabocznej. Po tej części następowało wykonanie schematu: dzieci poproszono, by narysowały „Ryszarda”. Następnie zmieniano planszę na przedstawiającą strefy życia w morzach (fot. 11) i wykonywano kolejne zadanie, które polegało na poznaniu przyczyn różnorodności kształtów i kolorów oraz dobieraniu miejsca bytowania ryb w konkretnej strefie według ich kształtu i barwy. Również w tej części zajęć kluczowym pytaniem było, dlaczego taki kształt i kolor predysponują daną rybę do konkretnego środowiska. Modele ryb wykorzystywane w tej części zajęć są przedstawione na fotografii 12.

156

Fot. 13. Ryby – pomoce naukowe a,b) głowa płaszczki c) skóra rekina psiego.

Wówczas dzieci proszone były o wykonanie rysunku według opisu zamieszczonego na karcie odpowiedzi (narzędzia badawczego) dotyczącego mureny olbrzymiej. Po wykonaniu tej czynności stawiane było jeszcze jedno pytanie: dlaczego większość ryb ma jasne brzuchy i ciemne grzbiety? Celem zobrazowania zasady wyjaśniającej tę prawidłowość prezentowane były modele dwóch plastikowych krążków – białego i czarnego na tle nieba i na tle ciemnej podłogi. Każde dziecko dokonywało tej obserwacji po której udzielało odpowiedzi na postawione pytanie. Kolejne pytanie brzmiało: które ryby nie wykazują takiej zmienności ubarwienia brzucha i grzbietu. Po demonstracji i wyjaśnieniu wątpliwości odczytywane było polecenie do trzeciego wytworu graficznego, w którym uczniowie proszeni byli o zaprojektowanie kształtu i płetw ryby, która może leżeć całe życie na lewym boku przysypana piaskiem, a wszystko, co ją „spotyka”, pochodzi z góry. Również w tym wypadku wszelkie wątpliwości czy dodatkowe pytania były rozważane jeszcze przed przystąpieniem do zadania. Przed przystąpieniem do zadania uczniowie mieli okazję do odkrywania różnicy w łuskach ryb kostnoszkieletowych i chrzęstnoszkieletowych. Dotykali oni łusek karpia i skóry rekina oraz głowy płaszczki (fot. 13).

Metodologia badań własnych

Autor fotografii: Józef Musiał

157

Chrząszcze Zajęcia na temat chrząszczy przeznaczone były dla uczniów klas 4-6 szkół podstawowych. Rozpoczynały się one od prezentowania modelu chrząszcza i nazwaniu poszczególnych części jego ciała. Uczniowie najpierw oglądali różne modele biedronek. Dyskusja skierowana była na poszukiwanie odpowiedzi na pytania: czym jest chrząszcz? w jakim środowisku można spotkać chrząszcze? Przy okazji padały pytania, czy to prawda, że biedronka ma tyle kropek ile ma lat? dlaczego w odnóżach są łatwo wyróżnialne części? Dlaczego pierwsza para skrzydeł jest twarda a druga błoniasta? Jakie korzyści z takiej zmiany w budowie skrzydeł odnosi chrząszcz? Po tej części zajęć uczniowie proszeni byli o narysowanie biedronki, mając do dyspozycji modele i wypreparowane okazy (fot. 16). W dalszej części zajęć uczniowie mieli okazję przyglądać się różnorodności kształtów i kolorów chrząszczy oraz dociekać przyczyn takowej sytuacji. Mieli wówczas okazję dotykać wypreparowane okazy rohatyńca (fot. 17, 18, 19c), kruszczycy, trzyszcza czy tycza cieśli. Poznawali przystosowania w budowie morfologicznej do prowadzenia określonego trybu życia u takich chrząszczy, jak: kornik, stępień ślimaczarz czy żuk leśny. Wówczas proszeni zostali

Fot 14. a) i b) Obserwacje chrząszczy pod binokularem. Autorki fotografii: a– Eliza Rybska, b – Wiesława Binek

158

Fot. 15. Ryjkowiec – słonik, którego opis był umieszczony w karcie nr 4. Autor fotografii – Szymon Konwerski

Fot. 16. Modele biedronki a) i zdjęcie biedronki b) wykorzystywane podczas zajęć o chrząszczach jako wzory do wytworzenia schematu.

Metodologia badań własnych

Autorzy fotografii: 16a – Józef Musiał; 16b – Szymon Konwerski

Fot. 17. Organoleptyczne doświadczanie pancerza rohatyńca.

Fot. 18. Model chrząszcza wykorzystywany podczas zajęć.

Autorka fotografii: Wiesława Binek

Fot. 19. Zestaw pomocy dydaktycznych wykorzystywanych podczas zajęć o chrząszczach. Autor fotografii: Józef Musiał

o narysowaniesłonikaorzechowca (fot. 15) według opisu zamieszczonego na karcie odpowiedzi (narzędziu badawczym). W kolejnej części zajęć rozważano z uczniami zagadnienie rozmiarów chrząszczy – jakie są największe i najmniejsze i czy dorosły chrząszcz (imago) może rosnąć? Przy okazji prezentowany był cykl rozwojowy tych owadów. Po tej części uczniom prezentowana była treść trzeciego zadania graficznego dotycząca zaprojektowania chrząszcza, który mógłby pływać w wodzie, polować na wiele zwierząt, m. in. na kijanki i małe rybki, ale przy wyschnięciu zbiornika mógłby przelecieć do innego i tam się osiedlić. Zanim jednak uczniowie przystąpili do wykonania tego zadania, mieli okazję przyglądać się pod binokularami okazom chrząszczy z rodzajów: ociernica, naliściak i trzyszcz. Zdjęcia z zajęć oraz pomocy dydaktycznych przedstawione są na fotografiach 14-19. 4.8. Analiza koncepcji dziecięcych Badając proces konceptualizacji, można szukać wskaźników i wymiarów danego pojęcia. Wskaźnikiem jest „znak obecności lub nieobecności badanego pojęcia, zaś wymiarem – możliwy do wyszczególnienia aspekt pojęcia” (Babbie, 2007). W naukach społecznych możemy również spotkać się z trzema

160

rodzajami definicji (pojęć): realnymi, nominalnymi i operacyjnymi. Definicja realna według Carla Hempela (1952):

Odpowiadałaby ona zatem definicji stricte naukowej. Dzieci w procesie konceptualizacji dokonują „wyboru cech istotnych z własnego punktu widzenia, uznają pewne cechy semantyczne przypisane desygnatowi za relewantne, inne za drugorzędne” (Wiśniewska-Kin, 2016). Dokonują one zatem wyboru cech semantycznych istotnych z ich punktu widzenia. Dokonane przez dzieci wybory mogą służyć jako zasoby dla wypracowania bardziej wszechstronnej i spójnej wiedzy naukowej (epistomological resources, Brown i Hammer, 2008). Pozostałe cechy, które występują w definicjach słownikowych, ale nie zostały uwzględnione przez uczestników badania, można uznać za cechy semantycznie nieistotne. Natomiast cechy, które są przypisywane obiektom, ale nie mają odzwierciedlenia w definicjach naukowych, stanowią nadwyżkę semantyczną. Dodatkowo zwracałam uwagę na te elementy wypowiedzi, które mogą stanowić utrudnienia (obstacles) w konstruowaniu pojęć naukowych u dzieci. Przez zastosowanie eksplikacji (pojęcie opisane przez Rudolfa Carnapa, 1950) podmiot wyposaża pojęcia w ścisłe, operatywne kryteria stosowalności. Stąd definicja nominalna to ta, która jest przypisana do danego terminu bez zapewnienia, że stanowi jego realne odbicie. Definicje takie są arbitralne, ale są też użyteczne, zwłaszcza do celów komunikacji i najczęściej stanowią jakiś konsensus rozmowy, dyskursu, wpływów społecznych lub obrazują konwencję użycia terminu. Definicja operacyjna precyzuje sposób pomiaru danego pojęcia – czyli działania, jakie badacz podejmuje, aby zbadać rozumienie pojęcia. Pozwala ona poznać rozumienie i stosowanie pojęcia w danej badanej jednostce pomiarowej. Definicja operacyjna jest też ze swojej natury nominalna (czyli uzgodniona) a nie realna. Posługując się zatem proponowaną przez Monikę Wiśniewską-Kin (2016) metodą eksplikacji cech semantycznych na podstawie podejmowanych przez dzieci prób formułowania definicji obiektów biologicznych, próbowałam uchwycić proces konstruowania pojęć z perspektywy uczniów szkół podstawowych. Do weryfikacji rozumienia pojęć (jako definicje realne) posłużyły definicje słownikowe. Dla zwizualizowania efektów analizy posłużyłam się mapą pojęciową. Zastosowana w tym wypadku analiza ma przede wszystkim charakter deskryptywny, gdyż służy poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie, jakie wzory, regularności czy podobieństwa wyłaniają się ze zbioru danych (Angrosino, 2015). Niektóre z przedstawianych przez uczestników badania definicji pojęć pozostają w zgodzie z wiedzą naukową, inne są bardziej naiwne, czasem nawet wewnętrznie sprzeczne. Zdarzają się również przekonania, które utrudniają

Metodologia badań własnych

nie jest wyrazem uzgodnienia znaczenia pewnego wyrażenia, lecz stwierdzeniem „zasadniczej natury” lub „cech istotnych” pewnego bytu (s. 6).

161

uczniom rozumienie przyrody i konstruowanie wiedzy. Takie nie do końca poprawne przekonania (alternative conceptions) mogą mieć wiele źródeł, wśród których wyróżnia się trzy podstawowe grupy: 1) wpływ środowiska, kultury, przekaz od innych osób; 2) własne doświadczenie, które zostało źle zinterpretowane, lub nawet brak tego doświadczenia, który to brak uniemożliwia doprowadzenie do konfliktów poznawczych; 3) sposób działania naszych umysłów. 4.9. Analiza dokumentów/wytworów – analiza rysunków Analiza wytworów polega na gromadzeniu i interpretacji dokumentów/wytworów uczniów dotyczących warunków, przebiegu i wyników działania edukacyjnego (Niemierko, 2009). W przypadku prezentowanych badań analizie podlegały wytwory ze źródeł pierwotnych – czyli wykonane przez kogoś, kto osobiście i bezpośrednio uczestniczył w dokumentowanych wydarzeniach itp. W tym wypadku jakościowe badanie zakłada: docieranie do wszelkich utrwalonych w jakiejkolwiek postaci przekazów kulturowych, publicznych lub osobistych i poddanie ich gruntownej analizie treściowej i formalnej w połączeniu z interpretacją kontekstualną oraz dodatkowymi interakcjami z osobami, które przyczyniły się do ich wytworzenia. (...) wymóg kontekstualności i interaktywności staje się warunkiem włączenia tego sposobu badań do modelu synergiczno-partycypacyjnego (Kubinowski, 2011, s. 219).

Wielokrotnie podejmowano próby interpretacji i rozumienia semantyczno-formalnej strony rysunku dziecka (Popek, 2012). Owe wytwory poddawano analizie pod kątem zakresu oddziaływania różnych czynników zaangażowanych w proces tworzenia (jak czynników poznawczych, emocjonalnych, behawioralnych i intelektualnych). Były one przedmiotem zainteresowania psychologów, psychiatrów, pedagogów twórczości czy etyków (Chmielnicka-Plaskota, 2014). Coraz większym zainteresowaniem rysunki cieszą się także wśród dydaktyków szczegółowych – zwłaszcza z zakresu science education. Można tu przytoczyć badania dotyczące stereotypowego wizerunku naukowca (draw a scientist test) (np. Chambers, 1983) czy rozumienia przez uczniów zjawisk fizycznych (np. dotyczących dźwięku – Sözen i Bolat, 2011; astronomii – Pena i Gil Quilez, 2001), geograficznych (np. działów wodnych – Shepardson i in., 2007a; Ziemi i jej kształtu – Libarkini in., 2005; Assaraf i Orion, 2005); faz księżyca (Trundle i in., 2007), a także rozumienia zjawisk chemicznych (np. dotyczących atomów, cząsteczek i wiązań – Harrison i Treagust, 2000a). Przedmiotem podobnych badań były i są również zjawiska i obiekty

162

Metodologia badań własnych

biologiczne. Przykładowo z ekologicznego punktu widzenia Shepardson ze współpracownikami (2007b) badali rozumienie tego, czym jest środowisko, zaś wyobrażenia na temat lasu jako ekosystemu przeprowadzili E. Rybska, K. Białas i C. Constantinou (2016). Badanie rozumienia procesów biologicznych np. fotosyntezy przy zastosowaniu rysunków przeprowadził m. in. Köse (2008). Koncepcje uczniów dotyczące budowy anatomicznej człowieka były również popularnym tematem badań opublikowanych m. in. przez zespół brytyjski (Reiss i Tunnicliffe, 2001), słowacki (Prokop i Fancovicová, 2006) czy polski (Rybska i Błaszak, 2016). Badano również koncepcje dzieci o zwierzętach (Tunnicliffe i Reiss, 1999a,b; Prokop i in., 2007; Rybska i in., 2014) czy wyobrażenia uczniów dotyczących tego, co znajduje się w środku drzewa (Rybska i in., 2016). Innym nurtem badań jest diagnozowanie wiedzy potocznej i zawartych w niej błędów u osób dorosłych – np. wiedza na temat zdrowia dorosłych ze schorzeniami serca (Broadbent i in., 2004). Analizując owe graficzne wytwory, badacze najczęściej posługiwali się hierarchiczną skalą pozwalającą kwalifikować elementy przedstawione na rysunkach pod kątem ich złożoności, ale także semantycznej i aksjologicznej adekwatności. W moich badaniach skupiłam się na analizie treści przedstawionych w formie graficznej, wykorzystując w tym celu zestaw cech, które powstały po pierwszej analizie danych. Ponadto odwołam się do zaproponowanej przez S. Popka warstwowej struktury dzieła plastycznego, która posłużyła w badaniach do analizy struktury wytworu. Warstwa I odnosiłaby się do treści przedstawieniowej (warstwy semantycznej). Na poziomie tej warstwy dzieło odpowiada na pytania: co przedstawia? co obrazuje? jakie treści poznawcze wyraża? jaki jest poziom konkretyzacji – abstrakcyjności przedstawionych treści? (s. 122). Treść przedstawieniowa ma trzy wątki – wątek realistyczny (naiwny lub intelektualny), symboliczny (naiwny lub intelektualny) oraz wątek abstrakcyjny (z abstrakcją pozorną = prymitywną i abstrakcją intelektualną). Warstwa II odnosi się do treści formalnej, zaś rysunki ujawniają odpowiedzi na pytania: „Jak coś jest przedstawione, za pomocą jakich środków wyrazu plastycznego, za pomocą jakiego alfabetu?”. W warstwie tej Popek wyróżnia takie elementy, jak kształt, kolorystyka, walor (światło – cień), kompozycja, charakter środków wyrazu oraz jedność ideowa treści i formy wytworu. Warstwa III odnosi się do wartości (jakości) kreacyjnej wytworu – czyli do jego treści aksjologicznej. W niej autor wyróżnił: nowość, oryginalność, generatywność, ewentualną zastosowalność i akceptację społeczną. Z uwagi na zróżnicowane możliwości w szkołach, w których przeprowadzałam badania (np. nie zawsze uczniowie mieli do dyspozycji różne kolory kredek, ograniczony czas badania – do 45 minut), oraz ze względów aplikacyjności dydaktycznej w pracy analizowałam warstwy: I (warstwa semantyczna) i pewne elementów z III (warstwa aksjologiczna), przy czym warstwa III była

163

oceniana przy ostatnim wytworze graficznym (szkicach), I zaś przy wszystkich. Podejście takie zapewnia porównywalność wyników oraz wnioskowanie użyteczne dla praktyki szkolnej. W innym ujęciu przedmiotem zainteresowania i analizy wytworów może być ich sfera wykonawcza lub emocjonalno-wolicjonalna. Rysunki są wytworami będącymi bezpośrednim rezultatem wykonanej czynności. Cechy analizowanego rysunku pozwalają zatem formułować sądy o wyniku i przebiegu działania, które doprowadziło do powstania wytworu oraz przypuszczenia dotyczące związanych z działaniem właściwości psychicznych i społecznych twórcy. W prezentowanej pracy analizie podlegał przede wszystkim wynik działania, zaś formułowane sądy dotyczą przebiegu działania – w tym wypadku konceptualizacji. Rysunki były tworzone intencjonalnie, co oznacza, że powstały z inicjatywy badacza, ale już na początku zajęć uczniowie byli poinformowani o zamiarach poddania tych wytworów analizom. Rysunki były również tematyczne, a nie dowolne, zadaniem badającego było pokierowanie zajęciami tak, aby zachęcić dzieci do wykonania wszystkich trzech wytworów. Analiza rysunków jest zaliczana do grupy badań o charakterze opisowym (Łobocki, 2010). Niemniej nie służyła ona li tylko weryfikacji twórczości rysunkowej dzieci, ale też interpretacji ich zdolności do konceptualizacji pojęć, gdyż kształt graficzny prac jest również dokumentacją aspektu treściowego (Wiśniewska-Kin, 2015, 2016). Ponadto każdy typ rysunku posłużył do dokumentowania poszczególnych umiejętności: umiejętności dostrzegania szczegółów – obserwacyjne (przy schemacie), dokonywania zmian w reprezentacjach – z werbalnej na graficzną – umiejętności analityczne (wpasowujące się w ideę zwinnego umysłu, jak przy rysunkach) oraz zdolności do projektowania i przewidywania – zdolność do abstrakcyjnego myślenia (jak w szkicach). Z kolei Gillian Rose (2010) w swojej metodologii badań nad wizualnością odwołuje się do metody analizy treści przedstawień wizualnych i podkreśla, że pozwala ona zrozumieć sposób, w jaki elementy treściowe odnoszą się do konkretnego kontekstu kulturowego. Metoda ta pozwala dokonać tego w sposób powtarzalny i trafny, stąd mieszanka podejść badawczych ilościowo-jakościowa jest tutaj pożądaną mozaiką. Wadą tej metody jest koncentrowanie się jedynie na kompozycyjnej modalności bez uwzględniania procesu tworzenia czy odbiorczości obrazu. Metoda analizy treści „opiera się na zliczaniu częstotliwości pojawiania się pewnych elementów wizualnych w jasno zdefiniowanej próbie obrazów i analizie owej częstotliwości” (tamże, s. 86). Procedura analizy treści obejmuje wówczas dobór próby, opracowanie kategorii do kodowania, sam proces kodowania i analizę wyników. W wypadku obrazów „kodować znaczy przypisywać obrazom zespół opisowych etykietek = kategorii” (s. 89). Wybór kategorii musi być związany z profilem badań. W przypadku moich badań profil ten obejmuje dydaktykę przyrody. Kategorie kodowania powinny być wyczerpujące, (co oznacza, że każdy istotny z per-

164

4.10. Aspekty etyczne prowadzonych badań Każde badanie w wytypowanych szkołach rozpoczynało się od uzyskania zgody na jego przeprowadzenie przez dyrektora kierującego daną placówką oświatową. Po wyrażeniu przez dyrektora szkoły zgody na prowadzenie badań

Metodologia badań własnych

spektywy badawczej aspekt przedstawienia jest ujęty), rozłączne (nie mogą na siebie zachodzić) i znaczące (muszą prowadzić do analizy przedstawień). Niewątpliwie jest to proces redukcji i upraszczania, żadna nawet wyczerpująca lista kategorii nie odda tego, co przedstawione było za pomocą obrazu, jego ekspresji czy nastroju, w jaki wprowadza odbiorcę. Niemniej kod można uznać za trafny, jeśli w spójny sposób łączy treść oraz kontekst z danym kodem. W moich badaniach analiza treści wytworów graficznych służy odpowiedzi na pytania dotyczące cech, które dzieci uznają za istotne i nieistotne w swoich reprezentacjach. Analiza taka prowadzona jest przy założeniu, że obecność danej cechy na wytworze świadczy o uznaniu jej za istotną przez rysującego, a jej brak – za nieistotną. Celem uwiarygodnienia sposobu kodowania prac graficznych przeprowadziłam również test kodowania. Poprosiłam trzy niezależne i niezwiązane z projektem osoby o zastosowanie kodu i przeanalizowanie łącznie 300 prac (każda po 100, czyli 25 z każdego tematu). Następnie sama niezależnie zakodowałam te same prace, uzyskując ponad 90% zgodność. Przedmiotem zainteresowania w prezentowanych badaniach była wiedza osobista uczniów. Można zapytać, jak zmierzyć wiedzę? Procedury testowania wiedzy lub testowania efektywności uczenia się/nauczania uczniów zakładają dwa główne typy testów: testy retencji, które generalnie sprawdzają zapamiętywanie informacji oraz testy transferu (przeniesienia), kiedy sprawdzane są zdolności używania informacji nauczanych do rozwiązywania nowych problemów (Mayer, 2002). Ten drugi typ testowania pozwala sprawdzić, jak słowa i obrazy są wykorzystywane, by promować zrozumienie (to promote understanding). W świetle takiego podejścia schematyzowanie byłoby bliższe procedurze testów retencji, zaś szkicowanie – procedurze transferowej. Rysunek plasuje się pomiędzy nimi jako typ wizualizacji reprezentacji mentalnych, umiejętności przetworzenia (przetłumaczenia) jednej formy na inną. Zastosowana w pracy forma analizy wytworów graficznych jest w pierwszej części deskryptywna, gdyż służy poszukiwaniu powtarzalnych wzorców w analizowanych wytworach graficznych. W części poświęconej zestawianiu wyników analizy wytworów z determinantami procesu uczenia się analiza przyjmuje formę teoretyczną, gdyż stanowi próbę odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób można wyjaśnić pojawianie się wzorców w zgromadzonych danych lub uzasadnić obecność zaobserwowanych regularności (Angrosino, 2015).

165

połączonych z warsztatami otrzymywali oni wiadomość elektroniczną z konspektami zajęć i narzędziami badawczymi celem upewnienia się, że autor nie będzie zbierał danych osobowych dzieci. Przed wejściem do placówki często proszono mnie o okazanie dokumentu tożsamości. Ponadto miałam przy sobie pismo z Uniwersytetu im. A. Mickiewicza zaświadczające o posiadaniu stosunku pracy i informujące o celu badań, potwierdzone przez kierownika Wydziałowej Pracowni Dydaktyki i Ochrony Przyrody. Po przeprowadzeniu zajęć do dyrekcji szkół wysłałam również podziękowania za wyrażenie zgody i umożliwienie prowadzenia badań. Zdjęcia były wykonywane tylko w tych placówkach, w których dyrektorzy wyrazili na nie zgodę. W pracy zamieszczone są przykładowe zdjęcia, na których nie widać w pełni twarzy uczestniczących dzieci. 4.11. Charakterystyka grupy badanej Dobór grupy badanej był celowo – losowy. W badaniu wzięło udział 31 szkół z terenu całego kraju oraz 5231 uczniów w wieku od 6 do 13 lat. Założeniem było uzyskanie danych z dwóch szkół z każdego województwa w Polsce. Oryginalnym moim założeniem było zebranie danych w każdym województwie z dwóch szkół – jednej zlokalizowanej w małej miejscowości (poniżej 30 tys. mieszkańców) oraz z dużej miejscowości. Z powodów trudności związanych z dotarciem do niektórych szkół, licznymi odmowami i trudnościami z dotarciem do osoby decyzyjnej są pewne odchylenia od przyjętego założenia. Jednakże przynajmniej jedna szkoła z każdego województwa w Polsce jest reprezentowana w badaniu. Lista szkół uczestniczących w badaniach jest zamieszczona w tabeli w aneksie pracy. 4.12. Statystyczne metody analizy danych Wszystkie analizowane zmienne zostały sprawdzone pod względem zgodności z rozkładem normalnym i w zależności czy spełniały to założenia, czy też nie używano odpowiedniego typu testowania (parametrycznego, bądź nieparametrycznego). Jako miary zmienności stosowano odchylenie standardowe (SD), odstępstwa od tej reguły odpowiednio zaznaczano w tekście. Rzetelność kwestionariuszy pracy ucznia użytych podczas przeprowadzonych badań (reliability) była sprawdzana przy zastosowaniu testu Alpha Cronbacha (Allen i Yen, 1979). Test Alfa Cronbacha jest to miara określająca spójność elementów wchodzących w skład danej zmiennej, przyjmuje wartości od 0 do 1. Im większa wartość, tym wyższa rzetelność badanego narzędzia (Zar,

166

Tabela 2. Wyniki testu alpha Cronbacha dla wykorzystywanych testów przy mierzeniu trzech typów rysunków otrzymanych w każdym typie interwencji dydaktycznej.

Temat zajęć

Schemat

Rysunek

Szkic

Owoce 0,69 0,70 0,68 Ryby 0,65 0,66 0,67 Kwiaty 0,78 0,65 0,68

1999). Test alfa Cronbacha przeprowadzono w oprogramowaniu IBM. Wyniki analizy przedstawiono w tabeli 2. Skategoryzowane odpowiedzi uczniów dotyczące opisu badanego obiektu i ich roli poddano analizie statystycznej, obliczając częstość występowania poszczególnych kategorii oraz ogólny test ch2 Pearsona. W celu porównania, na ile odpowiedzi zaliczane do poprawnych biologicznie różnią się od odpowiedzi opisujących obiekty w sposób typowo użytkowy, zastosowano również test chi2. Powiązania liniowe pomiędzy poszczególnymi aspektami rysowania oraz pomiędzy nimi a kreatywnością testowano przy użyciu współczynnika korelacjiR-Pearsona. Teoretyczne podstawy przeprowadzonych analiz zawarte są w podręcznikach Zara (1999) i Sokala i Ralpha (1995) oraz w instrukcjach poszczególnych pakietów statystycznych. Do obliczeń wykorzystano oprogramowanie: STATISTICA 7,0 (Statsoft Inc 1984-2006) i SPSS 12,0 (The Apache Software Fundation 2000). Ponadto analizy statystyczne zastosowane w opracowaniu obejmowały, dla zmiennych o charakterze ciągłym, generalne modele liniowe (general linear model – GLM). Mowa tutaj m. in. o: analizie regresji liniowej. W omawianych badaniach dotyczy to badania związków pomiędzy czynnikami uwzględnionymi w modelu uczenia się a samym uczeniem w postaci rysowania. Wyniki regresji linearnej przedstawiają współczynniki Beta. Testy przeprowadzano dla granicznego poziomu istotności statystycznej wynoszącego 5% (p=0,05). Jeśli wynik był nieistotny statystycznie, w tabeli pojawia się skrót ns. Aby obliczyć, jaki procent obserwowanej zmienności zmiennej zależnej (objaśnianej) jest wyjaśniany za pomocą zmiennej niezależnej (czynnik zmienna objaśniająca, predyktor), obliczono również współczynnik determinacji (współczynnik określoności, R-kwadrat). Wartość ta informuje, na ile zaproponowany model wyjaśnia zgromadzone dane pomiarowe (zmienną zależną).

Metodologia badań własnych

Chrząszcze 0,69 0,69 0,68

167

4.13. Użyteczność wyników Przed podjęciem działań badawczych jednym z kluczowych kroków jest kwerenda. W jej wyniku powstały podwaliny opracowanych modeli: 1) modelu 3 aspektów rysowania, możliwych do zastosowania w edukacji przyrodniczej; 2) czynnikowy „model” uczenia się. Pewną rolę w ich opracowaniu miało też osobiste doświadczenie dydaktyczne autorki badań. Model rysowania jest o tyle ciekawy, że w czasach, kiedy główną czynnością manualną dzieci w wieku wczesnoszkolnym jest kolorowanie, podkreśla on rolę rysowania jako czynności służącej konceptualizacji, myśleniu i rozwijaniu konkretnych umiejętności. Ponadto stanowi użyteczne narzędzie poznawcze oraz diagnostyczne dla wszystkich uczestników procesu dydaktycznego. Mimo że głównym celem pracy nie jest weryfikacja tego „modelu”, to wydaje się, że zwłaszcza po rozwinięciu wątku społecznego uczenia się i rozpatrzeniu jako jednostki konstruującej wiedzę – grupy, może on posłużyć w dalszych badaniach.

168

część empiryczna

Celem mojej pracy było sprawdzenie, jak przebiega uczenie się pojęć przyrodniczych z wykorzystaniem wizualizacji w jej trzech zaproponowanych aspektach. Odnosząc się do trzech światów Poppera, na zaplanowanych zajęciach oddziaływałam zarówno na pierwszy świat fizyczny, świat doznań, wrażeń oraz na drugi świat – subiektywny, świat stanów umysłu, powiązany z emocjami, sądami, postrzeganiem. To, co powstawało jako efekt uczniowskiej działalności, efekt obrazowania w wyniku procesów wynikających z aktywności umysłów uczniowskich, materializowało się przez obrazowanie poznawcze, było zobiektywizowaną formą ich reprezentacji. Materialny wymiar pojęcia. Wytwory te były odbiciem trzeciego świata, świata idei, świata możliwych przedmiotów myśli. W części empirycznej przedstawię zatem opis otrzymanych przeze mnie wyników i ich analizy. W pierwszej kolejności analiza dotyczy cech semantycznych przypisywanych wybranym do badań obiektom biologicznym przed zajęciami. W drugiej części skupię się na analizie wytworów graficznych uczestników badań – schematów, rysunków i szkiców. W trzeciej części przedstawię wyniki i analizę zaproponowanego w pracy czynnikowego modelu uczenia się.

Rozdział 5. Wyniki i ich analiza

Pierwsza część badań dotyczyła analizy wiedzy osobistej uczniów przed rozpoczęciem zajęć. Dokonanie analizy semantycznej istniejących zasobów wiedzy osobistej uczniów umożliwiło obserwowanie zmian i drogi ewolucji pojęcia, jego rozszerzania i budowania siatki pojęciowej wyrażanej poprzez wizualizacje w trzech zaproponowanych aspektach (schematu, rysunku i szkicu). 5.1. Analiza ujawnionej przed zajęciami wiedzy osobistej uczniów uczestniczących w badaniach Przedstawiona poniżej analiza wyników jest próbą odpowiedzi na pierwsze pytanie badawcze: Jakie i ile cech semantycznych przypisanych wybranym obiektom przyrodniczym dzieci uznały za istotne przed zajęciami? 5.1.1. Analiza semantyczna podanych przez uczestników badań definicji obiektów przyrodniczych i ich roli Owoce i nasiona Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu w ramach tematu dotyczącego owoców i nasion to 1375. Zajęcia dotyczące owoców i nasion przeprowadzane były w klasach 1-3. Najczęstsza odpowiedź w pytaniu o wyjaśnienie tego, czym jest owoc, była związana z użytecznością tychże wytworów. Opisywano je jako coś do jedzenia – 650 z 1375 osób. Dodatkowo 13 osób wskazało owoce jako źródło soków, co łącznie daje 663 osoby (48,2%) postrzegające owoce jako produkty spożywcze. Z witaminami (173 osoby) lub zdrowym jedzeniem (312 osób) owoce kojarzyło łącznie 485 badanych, co stanowi 35,27% badanej populacji. Odpowiedź „roślina” jako wyjaśnienie tego, czym jest owoc, zanotowano u 113 osób (8,2%), zaś dla 62 osób jest to drzewo (4,5%). Najczęściej wymienianym przykładem owocu było jabłko – 416 razy (30,25%), następnie banan – 146 razy (10,61%), gruszka – 38 razy i malina – zaledwie 12 razy. Frakcja opuszczeń w tym zadaniu wynosiła 0,056 (77 osób spośród 1375 badanych). Bardziej zbliżone do naukowego rozumienia owocu odpowiedzi były rzadkie. Pojedyncze odpowiedzi dotyczyły roli owocu, jaką jest ochrona nasion (np. to takie jakby schronienie dla nasion, ochrona ziaren, osłonka do chronienia nasion). Wówczas schronienie miałoby chronić nasiona przed zjedzeniem. Częściej występowała odpowiedź podobna do tej, że owoce to część rośliny z nasionami lub jedzenie, które można mnożyć przez pestki – co niewątpliwie jest prawdą, ale często po udzieleniu takiej odpowiedzi uczeń nie potrafił rozwinąć swojej myśli. Ciekawej odpowiedzi udzieliło 22 badanych odnosząc się do biologicznych źródeł owocu i nazywając go „przekształconym kwiatem”

170

Analizując odpowiedzi wyjaśniające, czym są według badanych nasiona, można zaobserwować przewagę uwag odnoszących się do ich kształtu: są małe i koniecznie okrągłe kuleczki, ewentualnie roli: małe przyszłe roślinki lub użyteczności: służące również do jedzenia (choć aspekt zdrowia czy zdrowej żywności w przypadku opisywania, czym są nasiona, nie pojawiał się tak często jak przy owocach). Mogą służyć do siania, hodowania, nawet sadzenia, a zdarza się, że do wytwarzania dla nas tlenu. Jednak nasiona znacznie częściej niż owoce są postrzegane w łączności z wytwarzającą je naturą. Dzieci łączą nasiona często z przyszłymi warzywami, przyszłymi kwiatami lub drzewami. Definiując nasiona, najczęściej dzieci opisywały je jako pestki (106 osób) lub ziarenka (138 osób), co stanowi 244 wskazania (17,7% z całej próby, natomiast spośród udzielonych odpowiedzi 27,47% – odpowiedzi ważnych, nieuwzględniających braków). Odpowiedzi wskazujące, że nasiono jest czymś małym, były w przypadku 137 wskazań. Postrzeganie nasion jako czegoś, z czego wyrasta nowa roślina, wystąpiło u 178 uczniów (12,94% z całości i 20,91% spośród udzielonych odpowiedzi). Jako elementy, które się sadzi, były wymienione 136 razy (9,89% z całości oraz 15,98% wśród udzielonych). Ze zdrowiem, pożywieniem, witaminami czy pokarmem nasiona kojarzyły się 92 badanym (6,69% spośród wszystkich badanych oraz 10,81% ze wszystkich udzielonych odpowiedzi). Frakcja opuszczeń była wysoka w tym zadaniu i wynosiła 0,38 (524 osoby z 1375). Bardziej zbliżone do naukowego rozumienia nasion odpowiedzi były rzadkie, pojedyncze dotyczyły roli raczej owocu niż nasion jak: rozsiewanie (17 wskazań) lub rozprzestrzenianie (4 wskazania) czy zdobycie nowych terenów (2 wskazania).

Wyniki i ich analiza

(np. żywność powstająca z pąków kwiatowych). Jest to zaledwie 1,6% badanej populacji, ale z rozwojowego punktu widzenia owoc to kwiat (dokładnie zalążnia) w stanie dojrzałości nasion. Kilka przykładów odpowiedzi uczniów w odniesieniu do owoców zacytowałam poniżej (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – można jeść, a jak spadnie na ziemię, to się rozłoży, – żywność, z której można robić soki, – owoce to warzywa tylko na słodko, – rośliny, które puściły kwiaty i po pewnym czasie robią się owoce, – różnokolorowe zdrowie, – żywność, która jest zdrowa i ma dużo witamin, – rośliny jadalne, które można spotkać w sadach, albo kupić w sklepach, robi się z nich przetwory na zimę, przykłady jabłko, gruszka, pomarańcze, banany, – coś do jedzenia, co jest pyszne i zdrowe i jest to rodzaj rośliny, – przyroda, którą da się zjeść.

171

Kilka przykładów odpowiedzi uczniów w odniesieniu do nasion zacytowałam poniżej (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – są to roślinki zamknięte w takim jakby opakowaniu, które po włożeniu do wody i podlaniu zaczyna rosnąć, – pestki, które mogą być w owocach i warzywach, można je sadzić – małe rzeczy, z których powstaje później zdrowa żywność, – środek owocu, – takie elementy, które powodują rozmnażanie owocu, – nasiona to najczęściej ziarna lub pyłek, które dzięki zapyleniu się rozsiewają, – się sadzi i po paru miesiącach wyrosną duże drzewa, – to jakby małe drzewa i z nich wyrasta duże drzewo, – okruszki, z których wyrastają kwiaty, – ziarenka, niektóre jadalne, które rozprzestrzeniają się dzięki wiatrowi, z których wyrastają rośliny, – pierwszy etap rośnięcia rośliny, – potomki roślin. Na prośbę o podanie roli, jaką w przyrodzie pełnią owoce i nasiona, 264 uczniów odpowiedziało, że ich rola w przyrodzie sprowadza się do dawania życia nowym drzewom, owocom, roślinom lub że z nich wyrastają nowe rośliny (19,2% spośród wszystkich badanych). Zdarzało się, że uczniowie opisując rolę owoców i nasion, utożsamiali zarodniki z zarodkami, a nasiona z owocami. Odpowiedzi dotyczące sadzenia, siania, podlewania czy innych czynności, które człowiek wykonuje wokół owoców i nasion, udzieliło 280 badanych (20,36% spośród wszystkich badanych). Z formą jedzenia, dokarmiania, pokarmu kojarzyło owoce i nasiona 113 badanych (8,21% wszystkich badanych). Przy opisie roli owoców i nasion frakcja opuszczeń wynosiła 0,208 (286 na 1375 badanych). Oto kilka przykładów odpowiedzi uczniów opisujących rolę owoców i nasion, które zacytowałam poniżej (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – owoce to dzidziusie roślin, a nasiona dla drzewa to przyszłość, – przedłużanie życia roślin, – dzięki nim rośnie przyroda, – początek roślin, z nich budzi się życie, – dawanie nam tlenu, – dawanie życia, tlenu i pożywienia, – dokarmianie ludzi i zwierząt, – owoc to pożywienie, a nasiono daje początki rośnięcia rośliny, z której potem jest owoc, – elementy przyrody, które po zasianiu dają nowe rośliny,

172

Definicja znajdująca się w „Encyklopedii biologicznej” opisuje wybrane do badań obiekty biologiczne – jako organy roślinne. Można tam przeczytać m. in.: Owoc – organ roślin okrytonasiennych, rozwijający się z zalążni słupka, zwykle po procesie zapłodnienia, okrywający nasiona aż do ich dojrzenia, a później służący do rozsiewania nasion. Może powstawać bez zapłodnienia (partenokarpia). (...) Typowy owoc składa się z rozrośniętej ściany zalążni zwanej owocnią i nasion; (...) Budowa owocu jest ściśle związana ze sposobem rozsiewania nasion. Liczne owoce zjadane i rozsiewane przez zwierzęta, są bardzo mięsiste, gromadzą dużo cukrów a także tłuszcze. Owoce rozsiewające się przez przyczepianie się do ciała wykształcają specjalne urządzenia czepne (np. kolce), natomiast owoce rozsiewane przez wiatr mają różnego rodzaju utwory lotne (np. kielich lotny u złożonych), umożliwiające przemieszczanie się w powietrzu; Owoce rozprzestrzeniane przez wodę są zazwyczaj nienasiąkliwe lub mają tkankę powietrzną ułatwiającą im pływanie (np. orzech kokosowy). Nasienie – twór charakterystyczny dla roślin nasiennych, będący formą przetrwalnikową, służący jednocześnie do rozsiewania i rozprzestrzeniania gatunku. Typowo wykształcone nasienie składa się z zarodka, czasem bielma (...) oraz łupiny nasiennej. Zarodek i bielmo powstają w wyniku podwójnego zapłodnienia (u okrytonasiennych). Łupina nasienna rozwija się z tkanki macierzystej rośliny rodzicielskiej – jako przekształcone osłonki zalążka. Ciężar nasion może być różny od 0,000002 g (u storczyków) do 20 kg u niektórych palm. Główną funkcją nasion jest ochrona zarodka w niekorzystnych warunkach (przed uszkodzeniem, suszą, niską lub wysoką temperaturą) oraz zapewnienie rozwijającej się siewce odpowiednich substancji odżywczych. Nasiona niektórych roślin wykształciły przystosowania ułatwiające rozsiewanie (np. włoski lub śluz ułatwiający przyczepienie nasion do roznoszących je zwierząt. Zajęcia dotyczące owoców i nasion były przeprowadzane w klasach 1-3 szkół podstawowych. W dziecięcych opisach (definicjach) owoców wskaźnik organ pojawił się 20 razy, owocnia 2 razy, coś, co otacza zarodek, 13 razy. Ogólnie liczba cech semantycznych istotnych dla definicji owocu i jego roli łącznie zawiera określenia: organ, owocnia, otaczanie (ochrona) zarodka, zdobywanie nowych terenów, rozsiewanie, różnokształtne i różnokolorowe i soczyste części, soczyste części rośliny z nasionami, plon, miąższ ze skórką i pestkami, ale też metaforyczne ujęcia jak: początek roślin, z nich budzi się życie, małe rzeczy, co się je sadzi na pole i w ogrodzie, dzieci drzew. Cech istotnych (łącznie z przykładami) wynotowano 23 cechy i 19 różnych przykładów owoców – wszystkie jadalne. Lista owoców wymienionych w badanej

Wyniki i ich analiza

– owoce, żeby jeść a nasiona, żeby powstały nowe roślinki, – oczyszczanie powietrza, tworzenie domu dla zwierząt, zdobywanie terenu i chronienie nasion.

173

grupie obejmuje: jabłka, gruszki, truskawki, banany, maliny, śliwki, wiśnie, kiwi, cytryna, mango, pomidor, ananas, mandarynka, pomarańcza, morela oraz pojedyncze wskazania na: jagody, winogrona, arbuz i agrest. Wymieniona była też trzykrotnie cebula, która owocem nie jest. Nadwyżka semantyczna obejmuje takie wskaźniki, jak: służenie do jedzenia, źródło witamin, soków, pożywienia, zdrowe słodycze, zdrowa przyroda, coś co rośnie na drzewie, coś co jest słodkie lub kwaśne, coś, co jest przekształco-

Wykres 1. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia owoc z definicjami podawanymi przez dzieci przed zajęciami

174

Wykres 2. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia nasienie (bot.) z definicjami podawanymi przez dzieci przed zajęciami.

Wyniki i ich analiza

nym trójkątem lub kółkiem, elementy przyrody, pokarm z pestkami, jedzenie, które można mnożyć przez zasadzenie, to, co wyrasta z drzew i krzewów, gdy kwiaty przekwitną. W zestawieniu z definicjami słownikowymi terminu „owoc”, mapa pojęciowa zestawiające te dwa źródła opisu (nauka i koncepcje dzieci) owoców i ich roli przedstawiona została na poniższym wykresie (wykres 1). W opisie nasion wskaźnik forma przetrwalnikowa nie pojawił się ani razu. Za to pojawiały się takie cechy semantyczne istotne jak: zarodki do robienia rośliny, pestki (okruszki, kuleczki, ziarenka), coś, z czego wyrasta nowa roślina,

175

coś do siania, coś do kiełkowania, coś w środku owocu, małe tworzywa przypominające kamyki, z których wyrasta nowa roślina, w ujęciu metaforycznym: dziecko drzewa, początek życia roślin, kwiaty jeszcze nie posadzone; małe brązowe łezki. Przykłady nasion były mniej liczne i pojedyncze, wymieniono słonecznik, dynia, żyto, jęczmień, marchewka, pietruszka, nasiona kwiatów, fasolki, ogórki, kukurydza, to, co jest w środku jabłek. Łącznie wynotowano 9 cech semantycznych istotnych i 10 przykładów. Nadwyżka semantyczna w wypadku nasion obejmuje takie stwierdzenia, jak: ziarna, które pomagają roślinom się rozwiewać; rzecz, którą sadzimy, ziarenka, z których wyrastają rośliny, coś do rośnięcia, coś do jedzenia; jedzenie potrzebne ptakom; małe drzewa owocowe, źródło rozwoju roślin, z nasion rośnie żyto, coś, co rośnie pod ziemią, ziarenka, które po zjedzeniu nie są trawione i są w owocach, młoda, nieurośnięta roślina, jedzenie dla ptaków, coś, z czego robi się dobry chleb. W zestawieniu z definicjami słownikowymi terminu „nasienie”, mapa pojęciowa zestawiające te dwa źródła opisu (nauka i koncepcje dzieci) nasion i ich roli przedstawiona została na poniższym wykresie (wykres 2). Mapa pojęciowa dotycząca nasion (wykres 2) jest uboższa niż ta, który dotyczy owoców (wykres 1). Zestawienie opisów słownikowych z cechami semantycznymi, które dzieci uznały za istotne w obu przypadkach, wskazuje na rozbieżności pomiędzy tymi dwoma źródłami opisu (naukowym i osobistym). Właściwie nieliczni uczestnicy badan wskazują na inne niż użytkowe znaczenie tych wytworów roślinnych. Kwiaty Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu w ramach tematu dotyczącego kwiatów to 1242. Zajęcia dotyczące kwiatów przeprowadzane były w klasach 4-6. Wśród odpowiedzi opisujących, czym jest kwiat, aż 859 osób wskazało, że to roślina (69,16%), na barwność tego wytworu roślin wskazało 230 osób (18,51%), zapach 198 osób (15,94%), jej piękno podkreśliło 256 osób (20,61%). Frakcja opuszczeń w tym zadaniu wynosiła 0,057. Wśród odpowiedzi udzielonych przez uczniów warto wskazać (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – piękna ozdoba w przyrodzie, – rośliny ozdobne świata, – piękne rośliny o płatkach i łodydze, – rośliny, które pięknie pachną, – piękne rośliny, niektóre są jadalne, – roślina, która wyrasta z ziemi, – rośliny zapylane przez pszczoły,

176

– – – – –

istoty żywe, które przez całe życie rosną, organizmy, które żyją z fotosyntezy, organizmy żyjące w polach i ogrodach, wabiki na pszczoły i motyle, roślina o wielu rodzajach i barwach.

Definicja „Słownika biologicznego” opisuje wybrane do badań obiekty biologiczne – organy roślinne: Kwiat – skrócony pęd przekształcony w organ, którego poszczególne części związane są bezpośrednio lub pośrednio z rozmnażaniem płciowym roślin. Występuje u wszystkich roślin nasiennych (...) Kwiaty cechuje ograniczony wzrost, w przeciwieństwie do nieograniczonego wzrostu na długość pędów wegetatywnych, pojedynczy kwiat zbudowany jest najczęściej z elementów płonnych (sterylnych), nie związanych bezpośrednio z rozmnażaniem oraz z części płodnych: pręcików z woreczkami pyłkowymi (organy męskie) i owocolistków z zalążkami (organy żeńskie). Części płonne kwiatu tworzą okrywę kwiatową, która u roślin nagozalążkowych jest niepozorna a u okrytozalążkowych różnorodna i niekiedy

Wyniki i ich analiza

Opisując rolę kwiatów w przyrodzie, 309 dzieci wskazało, że służą one do tego, aby pszczoły mogły zbierać miód/nektar (24,87%), 258 nawiązało bezpośrednio lub pośrednio do przeprowadzania przez rośliny fotosyntezy (wytwarzanie tlenu, oczyszczanie powietrza), co stanowi 20,77% wszystkich badanych. O upiększaniu przyrody, ich uroku czy wdzięku napisało 363 uczniów, co stanowi 29,22%. Wskazania na zapylanie lub wytwarzanie pyłku odnotowano w 161 przypadkach, co stanowi 12,9% wszystkich badanych. O rozmnażaniu wspomniało 66 badanych dając 5,31% uczestniczących. Pozostałe odpowiedzi wynosiły poniżej 5%. Frakcja opuszczeń w tym zadaniu wynosiła 0,20. Wśród odpowiedzi, które warto wymienić w tym miejscu, znajdują się (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – dawanie pokarmu owadom, które rozpylają je i roznoszą, aby było ich więcej, – ładne prezentowanie się i pomaganie w oddychaniu, – upiększanie świata, – byciem ładnym i wytwarzają tlen, więc wytwarzanie tlenu, – cieszenie ludzkiego oka, – dawanie zapachu dla powietrza, – być pożywieniem dla roślinożerców, – zwracanie uwagi owadów, by zabrały z niego pyłek, – dać powietrze i dać pyłek, z którego robi się miód, – urozmaicanie, oraz kwiaty posiadają nektar, który zapylany jest przez pszczoły, a one robią z tego miód, – kwitnięcie.

177

bardzo okazała. Również u roślin okrytozalążkowych owocolistki zrastają się tworząc słupek. (...) Najbardziej wyspecjalizowane kwiaty wykształciły rośliny okrytonasienne, występuje u nich duża różnorodność typów morfologicznych kwiatów związana ze sposobami zapylania, szczególnie wyraźna u roślin, które są owadopylne.(...) Części płonne kwiatu tworzą okwiat, którego funkcją jest ochrona pręcików i słupków, w kwiatach owadopylnych jest on barwny i stanowi powabnie dla zapylających owadów. Okwiat może być prosty (pojedynczy), zbudowany z jednakowych członów (jak np. u tulipana) lub podwójny – zróżnicowany na zewnętrzny kielich i wewnętrzną koronę kwiatową. Działki kielicha są z reguły zielone, płatki korony są najczęściej intensywnie zabarwione. (...) Pojedynczy pręcik zbudowany jest z nitki i główki (pylników). (...) Typowy słupek ma rozszerzoną część dolną zwaną zalążnią, węższą szyjkę i znajdujące się na szczycie znamię słupka. (Encyklopedia biologiczna). W opisie kwiatów wskaźnik „organ” roślinny pojawił się 42 razy, „słupki” w 70 przypadkach, „pręciki” w 86 opisach, zaś „płatki” w 211. Jedynie aspekt kolorowości tych organów uwzględniło 247 badanych. W opisach dotyczących roli kwiatów pojawiały się zdania dotyczące rozmnażania (66 przypadków), produkcji pyłku (161) nektaru (77), wabiki na pszczoły i motyle (54); coś, co jest zapylane, coś, co ma piękny zapach oraz coś, co może być różnorodne (pod względem kształtu, koloru, gatunku, odmiany, zapachu). Przykłady kwiatów były wymieniane bardzo rzadko. Pojawiły się tu: tulipany, róże, stokrotka, lilie, chabry, kaktusy i astry – 7 przypadków, przy czym trzy ostatnie pojawiły się jednokrotnie. Najczęściej wymieniano tulipany i róże. Wynotowano 12 cech semantycznych istotnych dla uczniów i z biologicznego punktu widzenia. Nadwyżka semantyczna dotyczyła przedstawiania przez badanych takich cech, które nie są uznawane przez ekspertów za najważniejsze w danym obiekcie, jednakże były podawane przez badanych. W moich badaniach nadwyżka ta dotyczyła opisywania kwiatów jako roślin; innym razem postrzegano je jako elementy przyrody, chwasty; jako stan rośliny zanim zrobią się z tego owoce; coś, co potrzebuje wody, słońca. Inne aspekty owej nadwyżki to: coś, co ożywia przyrodę; odżywianie pszczół; dawanie nam miodu; coś, co trzeba podlewać; coś, co można hodować, dawać w prezencie, na imieniny, ozdoba; coś, co daje szczęście, radość, elegancję; coś, co pomaga zwierzętom i ludziom, służy motylom, ptakom, owadom; coś, co uczula; występuje w środowisku (w lasach, polach, łąkach, domach, ogrodach, na balkonie, na trawie; na drzewach, w doniczkach, na ziemi). Łącznie wyróżniono 10 cech, które były istotne dla dzieci, ale nie odwołują się do stricte biologicznego opisu tego, czym w swej istocie jest kwiat. W przypadku opisu roli kwiatów w przyrodzie o ich rozmnażaniu wspomniało zaledwie 66 osób, mimo że połowa badanych była już po realizacji tego tematu w toku edukacji formalnej. Do funkcji przywabiania nawiązały 54 oso-

178

by, produkcji nektaru 71, pyłku 161 osób, przy czym z reguły była to nazwa pył (pyłek występował u 56 osób). Zapach lub dawanie zapachu było wspomniane przez 380 osób. Wśród cech nawiązujących pośrednio do roli kwiatu i które można uznać za semantycznie istotne były określenia nawiązujące do ich barw – łącznie 376 osób (kolor, barwa). O tym, że z kwiatów powstaną owoce pisało 51 badanych. Łącznie wyróżniono 8 cech semantycznych istotnych dla dzieci. Nadwyżka semantyczna obejmuje takie koncepcje uczniowskie, które odnoszą się do cech nie koniecznie istotnych biologicznie (z punktu widzenia istoty bycia kwiatem), ale istotnych dla badanych. Wśród takich można wymienić: pomaganie pszczołom w przeżyciu, pomaganie innym zwierzętom, odżywianie zwierząt, dawanie nam miodu, ozdabianie, upiększanie, ozdabianie podwórka i ogrodu. Łącznie wyróżniono 9 cech semantycznych wchodzących w skład owej nadwyżki semantycznej. Po zestawieniu informacji zamieszczonych w słowniku biologicznym i otrzymanych z wypowiedzi uczestników badania opracowano mapę pojęciową obrazującą rozkład cech semantycznych tego pojęcia w obu źródłach. Mapa ta przedstawiona jest na wykresie 3. Zestawienie definicji słownikowej kwiatu z definicjami osobistymi uczestników badania wskazuje na dominację cech semantycznych, które nie są istotne z punktu widzenia naukowego. Kwiaty budzą u badanych emocje, służą nam do ozdoby, są zapylane, są kolorowe. Brak jednak pewnego uporządkowania czy struktury w opisach podawanych przez dzieci. Często postrzegają one kwiaty jako organizmy ożywione – o czym świadczyć może definiowanie ich poprzez czynności życiowe. Nieliczni uczestnicy badań wymieniają tu jednak rozmnażanie jako czynność życiową, którą pełnią te organy roślinne. Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu w ramach realizacji tematu związanego z rybami: 1297. Zajęcia dotyczące kwiatów przeprowadzane były w klasach 1-3. W opisach ryb najczęściej wymienianymi odpowiedziami były stwierdzenia, że są to organizmy wodne (817 wskazań, 62,99%) oraz pływające (476 wskazań, 36,7%). Na ich śliskość wskazało 27 uczniów (2,08%). Część badanych odnosiła się do wyglądu tych zwierząt opisując je jako posiadające łuski (92 wskazania, 7%), płetwy (224 wskazania, 17,27%), skrzela (48, 3,7%) oraz ogon (37, 2,85%). Frakcja opuszczeń w tym zadaniu wynosiła 0,04. Wśród opisów uczniowskich warto kilka tu przytoczyć (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – to zwierzęta żyjące pod wodą, nie można ich dotykać, bo umrą, – żyją w jeziorach i innych źródłach, mają śliską skórę, – wodne, zamiast oskrzeli, mają skrzela, mają łuski i oddychają tlenem, – żyjące w wodzie, pokryte łuskami. Mają opływowy kształt ciała

Wyniki i ich analiza

Ryby

179

Wykres 3. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia kwiat z definicjami podawanymi przez dzieci przed zajęciami

Przykłady ryb, które wymieniane były przez uczestniczących w badaniach uczniów, obejmują takie przykłady, jak: rekin (13 razy), pstrąg (8 razy), karp (6 razy), złota rybka (6 razy), szczupak (5 razy), okoń (5 razy), płotka (3 razy), śledź (3 razy), dorsz (2 razy), łosoś (raz), pirania (raz), latające ryby (raz), welonka (raz). Wyjaśniając rolę ryb w przyrodzie, badani uczniowie najczęściej wymieniali pływanie (523 odpowiedzi, 40,32%), stanowienie pożywienia dla ludzi (244 odpowiedzi, 18,81%). Wśród powtarzających się odpowiedzi były: oczyszczanie wody czy dbanie o środowisko (96 odpowiedzi, 7,4%) lub żeby żyć (60 odpowiedzi, 4,62%). Jako element łańcucha pokarmowego odnotowano 12 wskazań (0,92%). Frakcja opuszczeń w tym zadaniu wynosiła 0,28. Wśród ciekawych odpowiedzi dotyczących roli ryb w przyrodzie warto zacytować m. in. (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – zjadać glony, – do jedzenia i do jedzenia robaków, – pływać i żyć w wodzie i żeby ludzie je łowili, – życie, oczyszczanie wód, – rozmnażanie się, by można je było jeść, – hodowanie i ich łowienie, – ryby zjadają np. bociany i inne ptaki, – żeby je jeść, np. koty mogę je jeść i my, – np. ktoś złowił rybę i chce ją sprzedać, to ją sprzedaje, – oczyszczanie wody i stanowienie pokarmu,

Wyniki i ich analiza

– żyjące w wodach i nie są ssakami, – które mieszkają w wodzie i potrafią w niej oddychać. Mają łuski płetwy do pływania w wodzie – które są przeciwieństwem człowieka, one mają skrzela a my nie – które są kręgowcami i kształtem przybliżonym są do elipsy tylko że pływa i posiada płetwy – istota w której jest dużo białka i jest bardzo zdrowe – które mieszkają w wodzie, ma ogon i jest podobna do deski – z płetwami i skrzelami, zamiast kości ma ości i ma też łuski, – które żyją w wodzie i rodzą się z jaj, – małe, kolorowe, słodkie, hodowlane – wodne to polega na tym, że one nie chodzą tylko pływają – bez sierści i nóg i rąk – bardzo zdrowe, śliskie i mądre – są bardzo mądre, ciekawe i kolorowe – które pływają w wodzie i można je jeść, – które żyją w wodzie tylko niektóre mogą oddychać na powietrzu – które mają ogon i skrzela i są bardzo zdrowe.

181

– żyją dla ludzi, – wypuszczanie bąbelków, zawsze jest na stole w święta, ryby też są w jeziorach dlatego, żeby je łowić – danie się łapać ptakom lub ludziom żeby je umnażać i je zjeść, – pożywienie dla ludzi i zwierząt, wypełnia jeziora, morza i oceany, można je hodować i oglądać, – dbanie o nie i sprzątanie akwarium, karmienie ich, – upiększanie natury, dawanie pokarmu ludziom, – taka żeby zjadały wodorosty i inne wodne rośliny, – całe swoje życie być i pływać, dzięki skrzelom, – trudna bo małe ryby nie mają siły by walczyć – je oglądać w różnych znanych akwariach – być jedzeniem dla ludzi i uczyć się o rybach – wyrównywanie gatunków przez jedzenie innych ryb (bo nie może być za dużo ryb 1 gatunku) – żeby ryby tworzyły swoje pokolenie – że możemy je łowić dla „chobbi” – chowając się przed drapieżnikami, szukają pożywienia, zachwycają skórą i pływanie – nie dać się złapać. Definicja „Słownika biologicznego” opisuje wybrane do badań obiekty biologiczne – ryby w następujący sposób: Ryby – gromada pierwotnie wodnych kręgowców oddychających skrzelami, zaopatrzonych w dwie pary parzystych kończyn w postaci płetw, w skórze występują łuski, które są pozostałością kostnego szkieletu pierwotnych kręgowców. Poza parzystymi narządami wzroku, węchu oraz zmysłem równowagi mają liczne chemoreceptory w skórze oraz mechanoreceptory tworzące linię boczną. (...) Rozmaitość kształtów, rozmiarów i kolorów ryb jest ogromna i większa niż w jakiejkolwiek innej grupie kręgowców. (...) Zróżnicowanie kształtów ciała związane jest ze zróżnicowanym sposobem poruszania się. Pływające w toni wodnej mają ciało wrzecionowate, boczne wygięcia ciała przenoszone są na płetwę ogonową, która jest głównym motorem ruchu postępowego, a płetwa grzbietowa (czasem podwójna) i płetwa odbytowa pełnią funkcję stateczników, zaś płetwy parzyste, rolę sterów i hamulców. (...) kształt wężowaty lub nitkowaty związany jest z życiem przy dnie – dochodzi wówczas do redukcji części płetw. Wiele ryb żyjących na dnie ma ciało grzbieto-brzusznie spłaszczone, skrajnym przykładem są płaszczki. Ryby żyjące wśród zarośli podwodnych lub w rafach koralowych mają często ciało krótkie i silnie bocznie spłaszczone. Krótkie, niemal kuliste ciała mają ryby głębinowe. Łuski u wielu ryb zanikły u innych pojawiają się na skórze płytki kostne, czasami tworzące pancerze. (...) Większość ryb odżywia się pokarmem zwierzęcym - od planktonu zwierzęcego

182

Wyniki i ich analiza

do innych ryb. Nieliczne ryby żywią się planktonem roślinnym. Papugoryby rozkruszają szkielety koralowców by zjeść symbiotyczne glony. Niektóre ryby koralowe żywią się polipami koralowców. Nieliczne żywią się wodnymi roślinami naczyniowymi. Bardzo wiele ryb to drapieżni rybożercy (np. tuńczyk). Rekiny potrafią polować na wieloryby, walenie, foki i żółwie morskie. Ryby denne często odżywiają się oskorupionymi mięczakami (mają specjalne zęby i szczęki do tego celu przystosowane). Niektóre żywią się łuskami wyrywanymi z ciał innych ryb. Niektóre są pasożytami. (...) ryby miały i mają ogromne znaczenie dla gospodarki człowieka przede wszystkim jako źródło wysokowartościowego pokarmu. (...) ryby hoduje się też w gospodarce stawowej. (...) wielkie znaczenie ma też wędkarstwo i akwarystyka, będąc rozrywką ale także źródłem utrzymania wielu osób. (Encyklopedia biologiczna). Cechy semantyczne istotne dla badanych w pojęciu ryba obejmowały zaledwie 7 elementów. W definicjach ryby podawanych przez badanych wskazano, że jest to zwierzę wodne, ewentualnie morskie. Na obecność płetw wskazało zaledwie 11 osób, ogona 4 osoby, łusek 6 osób zaś skrzeli 7. Spora grupa uczniów wspominała o ich zdolności do pływania oraz ich śliskości. Wśród cech, których nie ma w definicjach słownikowych ryby, a które dzieci uznały za istotne, znajduje się nadwyżka semantyczna. W badanej populacji obejmuje ona takie cechy, jak: bycie kręgowcem, organizmem zmiennocieplnym, stwierdzenie, że są zdrowe, są do jedzenia (są jadalne), nie mają płuc, rodzą się z jaj, zamiast kości mają ości, mogą być mięsożerne i roślinożerne. W opisach roli ryb w przyrodzie za istotne semantycznie dzieci uznały ponownie ich zdolność do pływania, lub stanowienie elementu łańcucha pokarmowego. W nadwyżce semantycznej możemy wyróżnić odpowiedzi związane z fizjologią ryb lub ich zachowaniem jak składanie ikry, oddychanie, chowanie się przed wrogami, wędrowanie, rośnięcie czy pilnowanie oceanów lub przetrwanie. Łącznie wyróżniono tu 8 cech semantycznych. Po zestawieniu informacji zamieszczonych w słowniku biologicznym i otrzymanych z wypowiedzi uczestników badania opracowano mapę pojęciową obrazującą rozkład cech semantycznych tego pojęcia w obu źródłach. Mapa ta przedstawiona jest na wykresie 4. Przyglądając się zestawieniu cech podawanych jako wyróżniające ryby spośród innych zwierząt, można zauważyć, że opisy naukowe skupiają się przede wszystkim na morfologii tych zwierząt i środowisku życia z ewentualnymi przystosowaniami do tego środowiska. Uczestniczące w badaniach dzieci uznały za znacznie ważniejsze czynności życiowe ryb oraz miejsce ich występowania. Wymienili także stosunkowo dużo różnorodnych przykładów organizmów zaliczanych do tej grupy zwierząt. Najczęściej wymieniany był rekin. Być może jest to spowodowane emocjami, jakie wywołuje już wyobrażenie

183

Wykres 4. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia ryba z definicjami podawanymi przez dzieci przed zajęciami

sobie tej ryby, która z reguły budzi respekt wśród ludzi. Wydaje się również, że dzieci najczęściej opisywały ryby z punktu widzenia własnego doświadczenia, a najliczniej występującą odpowiedzią była ta, że służą one nam do jedzenia lub do łowienia. Dla pewnej grupy uczestników badań z morfologicznej budowy ryby istotne były płetwy, ogon, oczy i skrzela.

184

Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu w ramach realizacji tematu poświęconego chrząszczom to 1265. Zajęcia dotyczące kwiatów przeprowadzane były w klasach 4-6. Wyjaśniając, jakimi zwierzętami są chrząszcze, zdecydowana większość uczniów nawiązała do ich przynależności do owadów lub bezkręgowców – łącznie 416, co stanowi 32,88% wszystkich uczestniczących w tej części badania. Niewielkie rozmiary tych zwierząt podkreśliło 381 uczniów (30,11%). Zdolność do lotu wymieniło 112 uczniów (8,85%). O obecności odnóży (tudzież nóg) pisało 120 uczniów (9,48%), a pancerza 49 uczniów (3,87%). Z robakiem kojarzy je 43 uczniów, o ich barwach (głównie czarnej, szarej, brązowej lub zielonej) wspomniało 31 uczniów. Jako szkodnika postrzegało je 33 uczniów, zaś jako pożyteczne zwierzę 6. Frakcja opuszczeń wynosiła 0,17. Wśród opisów owadów wymienionych przez uczniów warto tu przytoczyć (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – owadowe, mają szaro-czarny kolor, – nieprzyjemne ze względu na czułki i ponieważ są robakami, – owady, dość duże, granatowe, niektóre mają takie rogi, nie lubię niektórych – które nas gryzą, są bezkręgowcami, – małe, zielone, szybkie i sprytne, – które grają melodie, – z grupy owadów z pancerzykami i są najliczniejszą grupą owadów na świecie – czarne jak smoła i się błyszczą – robak, który mieszka w trawie i przypomina żuka, – które są małe i mają wielkie szczypce, – małe, czarne, ma dużo kończy – rąk i nóg – owady, małe, ma ciemny kolor, posiada czułka i 2 pary skrzydeł, – małe, mają 6 nóg, skrzydła, pancerz, są owadami, – są owadami, mają pancerz, żyją nie zawsze na pustyni, – małe, mieszkające w ciemnych wilgotnych miejscach blisko ziemi, – których larwy rozwijają się pod ziemią – które są małe, ale pracowite i dbają o swoje potomstwo – nieprzyjemne ze względu na czułki i że są robakami, – które nas gryzą, są bezkręgowcami. W opisach roli chrząszczy w przyrodzie najczęściej występującą odpowiedzią było zjadanie innych mniejszych od nich np. mszyc lub bycie zjadanym 970 razy (76,67%). Z toczeniem kul z niestrawionych resztek pokarmowych innych zwierząt ich rolę utożsamiało 246 uczniów (19,44% z badanej populacji), zaś z zapylaniem 32 (2,52%). Frakcja opuszczeń to 0,35, najczęściej

Wyniki i ich analiza

Chrząszcze

185

wówczas padała odpowiedź nie wiem, która nie była brana do analizy statystycznej. Oto kilka wypowiedzi uczniowskich dotyczących roli chrząszczy w przyrodzie (zachowałam oryginalne formy wypowiedzi uczniów): – by węże i sowy je zjadały, – aby jeść larwy i ryć w ziemi, – zjadanie bakterii, stonki, mszyc, pająków, trujących grzybów, – leczenie roślin, bo zjadają mszyce, – czyszczenie kału po innych zwierzętach, – dawanie mszycom jedzenia, – oczyszczanie planety z padliny, – odżywianie przyrody i czynienie jej pełniejszej, – iście, niepopuszczanie do wycinania cisów i drzew, – zapylanie kwiatów i chrzęszczenie – niszczenie drzew – zjadanie małych, niepotrzebnych substancji, – „użyźnianie gleby”... „przez robienie gnojnych kul”, – robienie kup z gleby i denerwowanie ludzi, – zbieranie odchodów innych zwierząt do budowanie swoich domów, – zbieranie śmieci, robienie z nich kupek, – zwalczanie mszyc i zbieranie nektaru, – siedzenie w trzcinie, chrzęszczenie i wcinanie, – odstraszanie swoim hałasem owadów, które chcą je zjeść, – skakanie i granie na skrzypcach i uciekanie przed ludźmi, – zjadanie martwych ślimaków, sprzątanie lasu, – być pokarmem dla jaskółek i latanie – zjadanie larw i innych owadów oraz pomaga w przyrodzie w rozkładaniu. Definicja słownika biologicznego opisuje wybrane do badań obiekty biologiczne – chrząszcze następująco: Chrząszcze – tęgopokrywe, rząd owadów uskrzydlonych, obejmujący ponad 400 tys. Gatunków. Grupa silnie zróżnicowana zarówno pod względem budowy, jak i rozmiarów. Ciało chrząszczy jest mniej lub bardziej wydłużone, pokryte sztywnym pancerzem oskórkowym, głowa różnokształtna, czasami wydłużona w ryjek… oczy złożone, dobrze rozwinięte, wyjątkowo uwstecznione, czułki różnorodne, z reguły złożone z 10-11 członów, narządy gębowe gryzące, żuwaczki masywne, mocne. Pierwszy segment tułowia – przedtułów jest duży, pokryty grubą jednolitą płytką, tzw. Przedpleczem. Przednie skrzydła przekształcone są w silnie zesklerotyzowane, twarde pokrywy, które w czasie lotu unoszone są ku górze, a w spoczynku osłaniają śródtułów, zatułów i odwłok; użyłkowanie pokryw zatarte. Skrzydła tylne błoniaste, w spoczynku złamane

186

Wyniki i ich analiza

i ukryte pod pokrywami. Nogi są zwykle długie, mocne bieżne, rzadziej pływne, grzebne lub skoczne. (...) chrząszcze zamieszkują wszystkie strefy klimatyczne, występują zarówno w środowiskach lądowych (np. w ściółce leśnej, w glebie, butwiejącym drewnie, na grzybach, roślinach zielonych, krzewach i drzewach) jak i wodnych; odżywiają się tkankami roślin, drobnymi bezkręgowcami, a także kałem oraz szczątkami roślin i zwierząt. Niektóre gatunki roślinożerne wyrządzają poważne szkody w uprawach i magazynach żywności, chrząszcze drapieżne uważane są za pożyteczne. (Encyklopedia biologiczna). Cechy semantyczne istotne w opisach chrząszczy podawanych przez dzieci dotyczą ich przynależności do owadów lub bezkręgowców, niewielkich rozmiarów, posiadania głowy, odnóży, pancerza lub skorupy, czułków, zdolności do lotu. Cechy te obejmują także wybory pokarmowe tych zwierząt związane z roślinożernością czy owadożernością, ale w definicjach tej grupy zwierząt pojawiały się sporadycznie. Jako miejsce bytowania uczniowie podawali najczęściej łąki, pola i lasy. Łącznie wyróżniono 11 cech semantycznych uznanych za dzieci istotne w opisach chrząszczy. Wśród przykładów chrząszczy pojawiły się żuki (32 razy) biedronki (31) oraz jelonek rogacz (3 razy). Najczęściej jednak błędnie określano je mianem robaków lub much. Nadwyżka semantyczna obejmuje takie koncepcje uczniowskie, które odnoszą się do cech niekoniecznie istotnych biologicznie (z punktu widzenia istoty bycia chrząszczem), ale istotnych dla badanych. Można do niej zaliczyć określenia opisujące ich kolor – najczęściej brązowy, czarny i szary, mieszkanie w trawie lub trzcinie, samotny tryb życia, składanie jaj, opieka nad potomstwem, granie, oddychanie, bycie gryzącym, owłosionym, popychającym kulę z kału, biegającym lub skaczącym, pożytecznym, szkodliwym, hałaśliwym, zmiennocieplnym. Ciekawe były spostrzeżenia odwołujące się do konkurowania owadów między sobą – jako rywalizujące, bijące się o jedzenie i samicę. Łącznie wyróżniono tu 16 elementów składających się na nadwyżkę semantyczną. Do nadwyżki semantycznej można też zaliczyć wszelkie określenia emocjonalne, które bardzo często pojawiały się w opisach związanych z tematem chrząszczy. Można je podzielić na dwie grupy: pozytywne i negatywne. Do pozytywnych cech semantycznych przypisywanych chrząszczom przez uczniów można zaliczyć: nie są jadowite, są małe, silne, zwinne, szybkie, ładne, kolorowe. Do negatywnych opisów chrząszczy występujących w odpowiedziach dzieci można zaliczyć takie stwierdzenia, jak: są niebezpieczne, straszne, przerażające, brzydkie, ohydne, brudne, dziwne, nudne, szkodliwe, głupie. W przypadku opisów roli chrząszczy w przyrodzie zaobserwowano dużą ich różnorodność, pomimo ogólnie małej liczby udzielonych odpowiedzi w całej populacji osób badanych. Do cech semantycznych istotnych dla dzieci można zaliczyć: zjadanie martwych szczątków, zjadanie mszyc, innych owadów;

187

Wykres 5. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia chrząszcz z definicjami podawanymi przez dzieci przed zajęciami

użyźnianie gleby, zbieranie nektaru, bycie elementem łańcucha pokarmowego, zbieranie nektaru, zapylanie, chronienie plonów, oczyszczanie gleby. Łącznie wyróżniono 12 cech semantycznych istotnych dla dzieci. Do nadwyżki semantycznej niewątpliwie można zaliczyć takie opisy i desygnaty chrząszczy, jak: toczenie kulek z gnoju, latanie po lasach, latanie po polach, utrzymanie równowagi w ekosystemie, granie na skrzypcach, zjadanie bakterii, usuwanie z gleby nasion i chwastów, pomoc w przyrodzie, „ozdobieństwo”, szybkie pływanie, niszczenie chwastów, skakanie, uciekanie przed ludźmi, szukanie schronienia na zimę. Łącznie wyróżniono 18 desygnatów stanowiących nadwyżkę semantyczną. Po zestawieniu informacji zamieszczonych w słowniku biologicznym i otrzymanych z wypowiedzi uczestników badania opracowano mapę pojęciową obrazującą rozkład cech semantycznych tego pojęcia w obu źródłach. Mapa ta przedstawiona jest na wykresie 5. Podobnie jak w przypadku ryb, tak i w przy definicjach naukowych opisujących chrząszcze najwięcej miejsca jest poświęcone ich morfologii, środowisku życia a następnie roli w ekosystemach. Tymczasem dla uczestników badań chrząszcze postrzegane są przez pryzmat własnych doświadczeń. Uczniowie opisywali, że są to zwierzęta latające, podawali różne przykłady środowisk, w których można je spotkać, często wskazywali na pancerz i skrzydła oraz na zależności troficzne. Często definiowali je przez pryzmat emocji, jakie w nich wywołują. Ze wszystkich czterech analizowanych obiektów biologicznych tylko przy chrząszczach zaobserwowano aż taką różnorodność emocjonalnych opisów. Z budowy morfologicznej uczestnicy badań za istotne uznali obecność pancerza, skrzydeł, odnóży, głowy i oczu. Znacznie mniejsza liczba uczestników wskazywała jeszcze czułki czy żuwaczki jako elementy umożliwiające rozpoznanie chrząszcza. Zbiorowa analiza semantyczna badanych pojęć W analizie semantycznej zliczano pojawianie się słów – wskaźników – istotnych z punktu widzenia biologicznego (będących wskaźnikiem biologicznej

Pytanie – zdania Cechy istotne biologicznie oraz nr kate- niedokończone gorii przyznanej podczas kodowania* Owoc – opis Organ, owocnia z nasionami. Kategorie 1), 5)

Cechy nieistotne bio logicznie – nadwyżka semantyczna – według numeru kategorii przyz nanej podczas kodowania Kategorie 2), 3), 4), 6) i 7)

Wyniki i ich analiza

Tabela 3. Zestawienie kategorii odpowiedzi uczniów z pytaniem, cechami semantycznymi istotnymi dla badanych oraz stanowiącymi nadwyżkę semantyczną.

189

Pytanie – zdania Cechy istotne biologicznie oraz nr kate- niedokończone gorii przyznanej podczas kodowania*

Cechy nieistotne bio logicznie – nadwyżka semantyczna – według numeru kategorii przyz nanej podczas kodowani

Owoc – rola w przyrodzie Nasienie opis Nasienie – rola w przyrodzie Kwiat – opis Kwiat – rola w przyrodzie Ryba – opis Ryba – rola w przyrodzie Chrząszcz – opis Chrząszcz – rola w przyrodzie

Kategorie 2), 3), 5) 7)

Okrywanie nasion, rozsiewanie nasion, zdobywanie nowych terenów. Kategorie 1), 4), 6) Forma przetrwalnikowa, Zarodek. Kategorie 1), 5) Przetrwanie, ochrona zarodka, Magazyn substancji odżywczych. Kategorie 1), 4), 6) Organ, pręciki słupek, płatki. Kategorie 1), 5) Rozmnażanie, przywabianie zapylaczy. Kategorie 1), 4), 6) Zwierzę wodne, posiadające w budowie morfologicznej: płetwy, tułów i głowę, narządy zmysłów, skrzela. Kategorie 1), 5) Ogniwo łańcucha pokarmowego, biorą udział w utrzymaniu równowagi biocenotycznej – zjadają i są zjadane; czasem mogą być bioindykatorami. Kategorie 1), 4), 6) Zwierzę, owad o 3 częściach ciała, 6 odnóżach krocznych, twardym pancerzu, mający aparat gębowy gryzący. Kategorie 1), 5) Ogniwo łańcucha pokarmowego; udział w zapylaniu, roślinożerne i drapieżne, niektóre pasożyty, zjadają i są zjadane, żerują na martwym drewnie lub na martwych szczątkach roślin i zwierząt, powodując przyspieszanie ich rozkładu – znaczenie sanitarne oraz wzbogacanie gleby w próchnicę. Kategorie 1), 4), 6)

Kategorie 2), 3), 4), 6) i 7) Kategorie 2), 3), 5) 7)

Kategorie 2), 3), 4), 6) i 7) Kategorie 2), 3), 5) 7) Kategorie 2), 3), 4), 6) i 7)

Kategorie 2), 3), 5) 7)

Kategorie 2), 3), 4), 6) i 7)

Kategorie 2), 3), 5) 7)

*Dla przypomnienia, wyróżnione na podstawie wypowiedzi uczniów kategorie w opisie obiektu biologicznego były następujące: 1) morfologia, 2) środowisko, 3) użyteczność dla człowieka, 4) ekologia,

190

5) „zachowanie” (przywabianie owadów, ochrona nasion etc.), 6) systematyka oraz 7) fizjologia (oddychanie, fotosynteza etc.). W opisie roli obiektu: 1) ekologiczna użyteczność środowiskowa (ecological services) 2) użyteczność dla człowieka (jedzenie, zdrowa żywność, bycie pokarmem, coś, co człowiek z nimi robi, zasadzanie, hodowanie lub przykłady obiektów znane z życia codziennego) 3) sozologiczna (oczyszczanie terenu, środowiska) 4) czynności fizjologiczne (rozmnażanie, oddychanie, fotosynteza) 5) estetyczna (występuje antropomorfizowanie) (fajna, do ozdoby, żeby było ładnie) 6) „zachowanie” (przywabianie owadów, pływanie, chronienie się, chronienie części swojego ciała) 7) niezwiązana z tematem, nieopisująca roli.

definicji obiektu); najważniejsze z nich zestawiono z wyróżnionymi kategoriami odpowiedzi dziecięcych. Słowa – wskaźniki dla każdego tematu zajęć wraz z podziałem na cechy semantyczne istotne dla dzieci i kategorie, które można zaliczyć do nadwyżki semantycznej, przedstawiono w tabeli 3.

W opisach/definicjach organizmu odnotowano łącznie 5922 odpowiedzi, które zostały zaklasyfikowane w kategoriach wyróżnionych po wstępnej analizie treści. Dla podawanych przez uczniów definicji obiektów kategorie były następujące: 1. morfologia, 2. środowisko, 3. użyteczność dla człowieka, 4. ekologia, 5. zachowanie (pływanie, bieganie etc.), 6. systematyka oraz 7. fizjologia (oddychanie, fotosynteza etc.). Podobnie skategoryzowano odpowiedzi uczniów dotyczące roli wybranych obiektów biologicznych w przyrodzie. W opisie roli organizmu udzielono łącznie 5459 odpowiedzi. Wyróżniono również 7 kategorii: 1) ekologiczna użyteczność środowiskowa (ecological services); 2) użyteczność dla człowieka (jedzenie, zdrowa żywność, bycie pokarmem, coś, co człowiek z nimi robi, zasadzanie, hodowanie lub przykłady obiektów znane z życia codziennego); 3) sozologiczna (oczyszczanie terenu, środowiska), 4) opisująca czynności fizjologiczne obiektów (rozmnażanie, składanie jaj, kwitnienie, oddychanie, fotosynteza); 5) estetyczna – antropomorfizowanie (fajna, do ozdoby, żeby było ładnie); 6) behawioralna – związana z zachowaniem (przywabianie owadów, pływanie, chronienie się) oraz 7) odpowiedzi nie związane z tematem, nie opisujące roli obiektu. W przypadku owoców i nasion definicje podawane przez uczniów i opisy roli poddane zostały kodowaniu – do siedmiu kategorii. Ponieważ udzielane przez uczniów opisy czasem były złożone, zaliczano je wówczas do więcej niż jednej kategorii. Stąd łączna liczna uzyskanych opisów zaliczanych do jednej z siedmiu kategorii w badanej populacji dotyczących definiowania owocu wynosi 1306. W badanej populacji 75 uczniów nie udzieliło odpowiedzi dotyczącej opisu tego, czym jest owoc. Procentowy rozkład odpowiedzi zaklasyfikowanych do określonych kategorii przedstawiono na wykresie 6.

Wyniki i ich analiza

5.1.2. Kategoryzacja wiedzy osobistej uczniów

191

Wykres 6. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących opisu tego, czym jest owoc (definicja wynikająca z wiedzy osobistej) zaklasyfikowanych do określonych kategorii, N= 1306. W opisie obiektu biologicznego były następujące kategorie: 1) morfologia, 2) środowisko, 3) użyteczność dla człowieka, 4) ekologia (element łańcucha pokarmowego), 5 „zachowanie” (przywabianie owadów, ochrona nasion etc.), 6) systematyka oraz 7) fizjologia (oddychanie, fotosynteza etc.)

Postrzeganie owoców jest bardzo mocno związane z ich użyteczną formą. Dla zdecydowanej większości dzieci owoc to coś smacznego do jedzenia. Niewiele ponad jeden procent odpowiedzi nawiązywał do budowy morfologicznej tego organu roślinnego. Rozkład kategorii odpowiedzi praktycznie pokrywał się z tym przedstawionym dla owoców, więc pominięto przedstawianie ich na wykresie.

Wykres 7. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących roli owoców i nasion w przyrodzie w poszczególnych kategoriach. N = 2301. W opisie roli obiektu wyróżnione kategorie to: 1) ekologiczna użyteczność środowiskowa 2) użyteczność dla człowieka 3) sozologiczna (oczyszczanie terenu, środowiska) 4) czynności fizjologiczne 5) estetyczna (antropomorfizowanie) 6) „zachowanie” 7) niezwiązana z tematem, nieopisująca roli

192

W opisie roli owoców i nasion w przyrodzie uzyskano łącznie 2301 opisów zaliczanych do jednej z siedmiu kategorii. Liczba dzieci, które nie udzieliły odpowiedzi na to pytanie, wynosiła 235. Procentowy rozkład odpowiedzi zaklasyfikowanych do określonych kategorii przedstawiono na wykresie 7. Skategoryzowane odpowiedzi dotyczące kwiatów przyjmowały inny rozkład niż w przypadku owoców i nasion. Łączna liczba uzyskanych odpowiedzi zaliczanych do jednej z siedmiu kategorii w badanej populacji dotyczących definiowania kwiatu wynosi 1499. W badanej populacji 75 uczniów nie udzieliło żadnej odpowiedzi na to pytanie. Procentowy rozkład odpowiedzi zaklasyfikowanych do określonych kategorii przedstawiono na wykresie 8.

Można stwierdzić, że za najbardziej istotną cechę kwiatu uczniowie w badanej populacji uznali obecność kolorowych płatków, fakt, że jest to roślina i że jest ładna. Ponadto daje nam radość, nadaje się na prezenty czy upiększa otoczenie. Analizując opisy roli kwiatu w przyrodzie, również wyróżniono 7 kategorii, do których kodowano odpowiedzi. W przypadku opisu roli kwiatu liczba uczniów, którzy nie udzieli odpowiedzi, wynosiła aż 237. Wśród pozostałych odpowiedzi wyróżniono 1336 opisy zaliczane do jednej z siedmiu kategorii. Procentowy ich rozkład przedstawiono na wykresie 9. Analizując odpowiedzi uczniów definiujących, czym jest ryba, uzyskano łącznie 1641 odpowiedzi zaklasyfikowanych do jednej z siedmiu

Wyniki i ich analiza

Wykres 8. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących opisu tego, czym jest kwiat (definicja wynikająca z wiedzy osobistej) zaklasyfikowanych do określonych kategorii, N=1499. W opisie obiektu biologicznego były następujące kategorie: 1) morfologia, 2) środowisko, 3) użyteczność dla człowieka, 4) ekologia (element łańcucha pokarmowego), 5) „zachowanie” (przywabianie owadów, ochrona nasion etc.), 6) systematyka oraz 7) fizjologia (oddychanie, fotosynteza etc.)

193

Wykres 9. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących roli kwiatów w przyrodzie w poszczególnych kategoriach, N = 1336. W opisie roli obiektu wyróżnione kategorie to: 1) ekologiczna użyteczność środowiskowa 2) użyteczność dla człowieka 3) sozologiczna (oczyszczanie terenu, środowiska) 4) czynności fizjologiczne 5) estetyczna (antropomorfizowanie) 6) „zachowanie” 7) niezwiązana z tematem, nieopisująca roli

kategorii.Liczba opuszczeń w tym zadaniu wynosiła 71. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniowskich w poszczególnych kategoriach przedstawiono na wykresie 10.

Wykres 10. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących opisu tego, czym jest ryba (definicja wynikająca z wiedzy osobistej) zaklasyfikowanych do określonych kategorii, N=1641. W opisie obiektu biologicznego były następujące kategorie: 1) morfologia, 2) środowisko, 3) użyteczność dla człowieka, 4) ekologia (element łańcucha pokarmowego), 5) „zachowanie” (chowanie się, obrona potomstwa, etc.), 6) systematyka oraz 7) fizjologia (oddychanie, fotosynteza etc.)

Można powiedzieć, że w badanej populacji uczniów najbardziej istotną cechą ryby jest jej środowisko życia. Ponad 57% odpowiedzi odnosiło się do stwierdzenia, że ryby to zwierzęta wodne. Trzynaście procent uczniów zwró-

194

ciło uwagę na cechy morfologiczne ryby, wymieniając tu najczęściej płetwy, ogon i skrzela. Analizując opisy roli ryb w przyrodzie, również wyróżniono 7 kategorii, do których kodowano odpowiedzi. W przypadku opisu roli ryby liczba opuszczeń wynosiła aż 477. Wśród pozostałych odpowiedzi wyróżniono 1124 opisy zaliczane do jednej z siedmiu kategorii. Procentowy ich rozkład przedstawiono na wykresie 11.

Z analizy odpowiedzi uczniów dotyczących roli ryb w przyrodzie najważniejsze cechy podawane przez uczestników badania odnoszą się do użyteczności tych organizmów dla człowieka i do zachowania. Oznacza to, że dla badanych ryby są po to, żebyśmy mogli je łowić i zjadać (kat. 2), lub po to, by one mogły pływać czy składać jaja (kat. 6). Często pojawiającą się odpowiedzią była ta, w której postrzegano ryby, jako te, które oczyszczają wodę. W dalszej części wątek ten będzie szerzej omówiony. Analizując opisy chrząszczy, również wyróżniono 7 kategorii, do których kodowano odpowiedzi. W przypadku definiowania chrząszczy liczba braków odpowiedzi wynosiła 230. Wśród pozostałych odpowiedzi wyróżniono 1476 opisy zaliczane do jednej z siedmiu kategorii. Procentowy ich rozkład przedstawiono na wykresie 12. Analizując elementy wiedzy osobistej ujawnione w moich badaniach, można stwierdzić, że wielu uczniów z badanej populacji (ponad 40%) kojarzy chrząszcze z ich budową morfologiczną, z tym, że są czarne lub brązowe, mają dużo nóg i czułki oraz to, że są owadami lub latającymi bezkręgowcami, małymi zwierzętami. Niestety wiele odpowiedzi było również nacechowane negatywnie. Często pojawiały się określenia pejoratywne w stosunku do chrząszczy

Wyniki i ich analiza

Wykres 11. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących roli ryb w przyrodzie w poszczególnych kategoriach. N = 1124. W opisie roli obiektu wyróżnione kategorie to: 1) ekologiczna użyteczność środowiskowa 2) użyteczność dla człowieka 3) sozologiczna (oczyszczanie terenu, środowiska) 4) czynności fizjologiczne 5) estetyczna (antropomorfizowanie) 6) „zachowanie” 7) niezwiązana z tematem, nieopisująca roli

195

Wykres 12. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących opisu tego, czym jest chrząszcz (definicja wynikająca z wiedzy osobistej) zaklasyfikowanych do określonych kategorii, N= 1476. W opisie obiektu biologicznego były następujące kategorie: 1) morfologia, 2) środowisko, 3) użyteczność dla człowieka, 4) ekologia (element łańcucha pokarmowego), 5) „zachowanie” (chowanie się, obrona potomstwa, etc.), 6) systematyka oraz 7) fizjologia (oddychanie, rozmnażanie etc.)

– określające te miłe zwierzęta jako paskudne, obrzydliwe czy wstrętne. Takich negatywnych emocji nie budziły żadne z pozostałych obiektów badanych na potrzeby pracy. 66 uczniów oceniło chrząszcze skrajnie negatywnie, podczas gdy pozytywnie (jako pożyteczne, wydające ciekawe odgłosy, fajne) jedynie 35.

Wykres 13. Procentowy rozkład odpowiedzi uczniów dotyczących roli ryb w przyrodzie w poszczególnych kategoriach. N = 757. W opisie roli obiektu wyróżnione kategorie to: 1) ekologiczna użyteczność środowiskowa 2) użyteczność dla człowieka 3) sozologiczna (oczyszczanie terenu, środowiska) 4) czynności fizjologiczne 5) estetyczna (antropomorfizowanie) 6) „zachowanie” 7) niezwiązana z tematem, nieopisująca roli

196

Wykres 14. Rozkład częstości odpowiedzi definiujących obiekty biologicznie (łącznie) zaliczonych do wyróżnionych kategorii. N=5922. Kategorie: 1) morfologia, 2) środowisko życia 3) użyteczność dla człowieka 4) ekologia 5) zachowanie 6) systematyka 7) fizjologia

Wyniki i ich analiza

Odpowiedzi dotyczące roli chrząszczy w przyrodzie były analizowane na podstawie zaledwie 510 udzielonych. Oznacza to, że liczba osób, które w ogóle nie podjęły odpowiedzi na pytanie w badanej grupie wynosiła 757. Sytuacja taka może być wskaźnikiem małej wiedzy osobistej badanych przed rozpoczęciem badań na temat chrząszczy. Sami uczniowie komentując wypełnianie kwestionariusza, stwierdzali: właśnie uświadomiłam sobie jak ja mało wiem o chrząszczach, lub nie wiem, nigdy ich chyba nie widziałem, a co to chrząszcz? Procentowy rozkład udzielonych odpowiedzi w poszczególnych kategoriach przedstawiono na wykresie 13. Analizując wszystkie odpowiedzi w poszczególnych kategoriach łącznie, można zauważyć, że w definicjach obiektów większość ankietowanych postrzega je z punktu widzenia biologicznego. Podobnie w przypadku opisu roli obiektu w przyrodzie. Warto jednak przyjrzeć się tym danym z bliska, gdyż wykazują one zróżnicowanie w przypadku definiowania poszczególnych obiektów przyrodniczych. W opisie organizmu odnotowano łącznie 5922 odpowiedzi, które w poszczególnych kategoriach były nierównomiernie rozłożone (wykres 14). Kategorie były następujące: 1. morfologia, 2. środowisko, 3. użyteczność dla człowieka, 4. ekologia, 5. zachowanie (pływanie, bieganie etc.), 6. systematyka oraz 7. fizjologia (oddychanie, fotosynteza etc.). Najwięcej odpowiedzi należało do kategorii 3., czyli opisywania organizmu pod kątem użyteczności dla człowieka – aż 32%. Następna w liczności kategoria opisu obiektów była związana z ich budową morfologiczną – około 22% odpowiedzi można było zaklasyfikować do tej grupy odpowiedzi. Obiekt był opisywany również w kontekście środowiska życia w nieco ponad 19% odpowiedzi, natomiast pod kątem przynależności systematycznej

197

w 15% odpowiedzi. Do zachowania obiektu odnosiło się 6,5% odpowiedzi, fizjologii 2,4%, zaś do ekologii związanej z omawianym obiektem 2%. Po zsumowaniu najbardziej adekwatnych i poprawnych odpowiedzi z biologicznego punktu widzenia (kategorie 1., 2., 5) oraz użyteczności dla człowieka (kategoria 3.) obliczono wartość testu chi2 Pearsona dla wyróżnionych grup. W przypadkach, w których uczniowie wskazywali odpowiedź przynależną zarówno do grupy biologicznych odpowiedzi, jak i użytecznych dla człowieka, wybierano tę drugą opcję. Przeprowadzona analiza wykazała, że istnieją różnice miedzy postrzeganiem organizmów w kategoriach użyteczności a postrzeganiem ich w kategoriach biologicznych - wartość chi2 = 352,258, df=3, Tabela 4. Tabela liczności opisu obiektów biologicznych w dwóch podstawowych grupach – kategoriach biologicznych i użyteczności dla człowieka

Nr tematu Liczba

1267

% z kolumny

1,14%

66,58%

% z wiersza

2,46%

97,54%

% z całości

0,68%

26,89%

27,57%

1108

101

1209

% z kolumny

39,46%

5,31%

% z wiersza

91,65%

8,35%

% z całości

23,52%

2,14%

25,66%

709

459

1168

% z kolumny

25,25%

24,12%

% z wiersza

60,70%

39,30%

% z całości

15,05%

9,74%

24,79%

959

1035

% z kolumny

34,15%

3,99%

% z wiersza

92,66%

7,34%

% z całości

20,36%

1,61%

21,97%

2808

1903

4711

59,61%

40,39%

Liczba

2 ryby

3 kwiaty

4 chrząszcze

Ogółem

% z całości

198

Wiersz całość

Liczba

1 owoce i nasiona

Tabela liczności (opisy obiektów) Kategorie biologiczne Użyteczność 1 2

1299

p=0,000001. W opisach owoców i nasion dominuje postrzeganie ich pod kątem użytkowym, w opisach pozostałych pod kątem biologicznym. Wyniki przedstawiające liczności w poszczególnych grupach tematycznych w dwu wyróżnionych kategoriach zamieszczono w tabeli 4. W opisie roli organizmu udzielono łącznie 5459 odpowiedzi. Rozkład częstości odpowiedzi zaklasyfikowanych do jednej z siedmiu wyróżnionych kategorii w badanej populacji przedstawiono na wykresie 15.

Po zsumowaniu najbardziej adekwatnych i poprawnych odpowiedzi z biologicznego punktu widzenia (kategorie 1., 4., 6.) oraz użyteczności dla człowieka (kategoria 3.) obliczono wartość testu chi2 Pearsona dla poszczególnych tematów. W przypadkach, w których uczniowie wskazywali odpowiedź przynależną zarówno do grupy biologicznych odpowiedzi jak i użytecznych dla człowieka, wybierano tę drugą opcję. Przeprowadzona analiza wykazała, że istnieją różnice miedzy postrzeganiem organizmów w kategoriach użyteczności a postrzeganiem ich w kategoriach biologicznych - wartość testu chi2 Pearsona: 352,258, df=3, p=0,00000. W opisach roli wszystkich badanych obiektów dominuje ich biologiczne postrzeganie, za wyjątkiem owoców i nasion, które postrzegane są głównie użytkowo. Z kolei rola chrząszczy w przyrodzie przez ponad 80% badanych była postrzegana w kontekście wyłącznie biologicznym. Wyniki przedstawiające liczności w poszczególnych grupach tematycznych w dwu wyróżnionych kategoriach zamieszczono w tabeli 5.

Wyniki i ich analiza

Wykres 15. Rozkład częstości odpowiedzi definiujących obiekty biologicznie (łącznie) zaliczonych do wyróżnionych kategorii. N=5459. Kategorie: 1) ekologiczna użyteczność środowiskowa 2) użyteczność dla człowieka 3) sozologiczna 4) czynności fizjologiczne 5) estetyczna antropomorfizowanie 6) zachowanie 7) niezwiązana z tematem

199

Tabela 5. Tabela liczności opisów roli obiektów biologicznych w dwóch podstawowych grupach – kategoriach biologicznych i użyteczności dla człowieka

Wiersze Karta

Opis kolumny Użyteczność dla człowieka

Wiersz Razem

741

618

1359

% z kolumny

28,98%

45,61%

% z wiersza

54,53%

45,47%

% z całości

18,94%

15,80%

34,74%

511

353

864

% z kolumny

19,98%

26,05%

% z wiersza

59,14%

40,86%

% z całości

13,06%

9,02%

22,096%

268

225

493

% z kolumny

10,48%

16,61%

% z wiersza

54,36%

45,64%

% z całości

6,85%

5,75%

12,60%

Liczba

1037

159

11965

% z kolumny

40,56%

11,73%

% z wiersza

86,71%

13,29%

% z całości

26,51%

4,06%

30,57%

2557

1355

3912

59,61%

40,39%

Liczba

1 owoce i nasiona

2 ryby

3 kwiaty

4 chrząszcze

Ogółem

% z całości

Kategorie biologiczne

5.2. Analiza wytworów graficznych Przedstawione poniżej wyniki wraz z ich analizą są próbą odpowiedzi na drugie pytanie badawcze: W jaki sposób trzy aspekty rysowania rozwijają dziecięce rozumienie przyrody ożywionej? Pytanie to odnosi się do problemu badawczego: W jakim stopniu wytwory graficzne sprzyjają konceptualizacji?

200

W pierwszej kolejności wytwory graficzne poddałam analizie treści, szukając cech semantycznych przypisanych wybranym obiektom przyrodniczym. Tym samym odpowiadałam na pytanie szczegółowe: Ile i jakie cechy semantyczne przypisane wybranym obiektom przyrodniczym, dzieci uznały za istotne w procesie wizualizacji (w jej trzech aspektach – schemat, rysunek, szkic)? W drugiej kolejności przedstawiłam wyniki wskazujące na możliwość badania kreatywności zaproponowanymi dydaktycznymi narzędziami poznawczymi (dokładnie szkicem) i związki kreatywności z wszystkimi trzema aspektami wizualizacji. 5.2.1. Analiza treści wytworów graficznych Pierwszym krokiem przy analizie wytworów graficznych było tworzenie skali oceny. Podczas tworzenia skali, która umożliwiłaby analizę rysunków dziecięcych brano pod uwagę każdy możliwy do zaobserwowania szczegół, który jednocześnie pojawiał się w wytworach graficznych wykonanych przez uczestniczącego w badaniach. Lista cech jest bardzo szczegółowa, lecz dokładność wielu schematów upoważniła mnie do wyróżnienia aż tylu elementów. Kolejnym argumentem służącym wyróżnieniu takiej liczby szczegółów na schemacie jest powiązanie tego wytworu graficznego z kształtowaniem zdolności do obserwacji. Zdolność ta w naukach przyrodniczych zdaje się czasem przybierać formę znanych zadań „wytęż wzrok i znajdź 25 szczegółów, którymi różnią się obrazki”. Niemniej warto podkreślić wagę takiej umiejętności, zwłaszcza gdy nawet drobne różnice w budowie morfologicznej czy anatomicznej niektórych roślin czy zwierząt służą jako cechy diagnostyczne umożliwiające identyfikację gatunku. Liczba elementów każdego rysunku wzięta do analizy w każdym temacie jest przedstawiona w tabeli 6. Wszystkie cechy były kodowane w bazie zbiorczej w Excelu w systemie binarnym. Każdej pracy ucznia nadano numer porządkowy. Wpisano tam

Tabela 6. Maksymalna liczba elementów rysunku zmierzona i poddana analizie statystycznej

Schemat

Rysunek

Szkic

Owoce

11 12

Ryby

17 13

Kwiaty

18 14

Chrząszcze

16 18

Wyniki i ich analiza

Temat zajęć

201

równieżwyniki kwestionariuszy dotyczące zainteresowania tematem itd. oraz odpowiedzi słowne, które służyły sprawdzeniu wiedzy osobistej badanych. Odpowiedzi punktowano pod względem liczby podanych przez ucznia informacji według zasady 1p. za jedną informację (nawet jeśli jest nie do końca poprawna, gdyż istota było sprawdzenie istnienia bogatszej lub uboższej wiedzy osobistej). Następnie wśród wypisanych cech wyróżniono te, które dzieci uznały za istotne oraz te nieistotne. Nieistotne były wyróżniane w odniesieniu do definicji słownikowych. Pozostałe cechy świadczyły o nadwyżce lub o błędnym ujęciu obiektu. 5.2.1.1. Schemat Dla wszystkich uczestników badania pierwszym zadaniem graficznym, przed jakim byli postawieni, było wykonanie rysunku z obserwacji. W każdym przypadku obiekty wybrane do rysowania już przed rozpoczęciem czynności graficznych były dobrze znane uczniom i zaprezentowane we wstępnej części zajęć. W tworzeniu skali, która umożliwiłaby analizę treści rysunków dziecięcych brano pod uwagę każdy szczegół, jaki pojawił się na analizowanych schematach i możliwy był do zaobserwowania czy do narysowania przez uczestniczącego w badaniach. Każdy z rysunków był oddzielnie oceniany pod względem występowania lub braku określonej cechy. Otrzymując sumę punktów w przypadku każdego tematu, poddano je najpierw statystykom podstawowym, obliczając wartości średnie i odchylenie standardowe. W przypadku schematu, który miał mierzyć zdolność do kopiowania lub zamiany reprezentacji wizualnej w reprezentację graficzną (w ramach jednej modalności – wizualnej), średnia (± SD) uzyskanych punktów w grupie badanej (N = 1375) dla tematu Owoce i nasiona wyniosła 7.63 (±1.82), przy maksymalnej możliwej do zdobycia liczbie punktów 11. Podczas realizacji tematu Kwiaty w grupie badanej (N =1242) średnia (± SD) uzyskanych punktów wyniosła 14.08 (± 2.67), przy maksymalnie 18 punktach do zdobycia. Dla uczniów uczestniczących w części badania poświęconej tematowi Ryby, średnia (± SD) uzyskanych punktów dla grupy (N = 1297) wyniosła 11.43 (± 3.16), przy liczbie punktów możliwych do zdobycia – 17. W przypadku tematu Chrząszcze w grupie badanej (N =1265) średnia (± SD) uzyskanych punktów wyniosła 12.29 (± 1.92), przy maksymalnej liczbie punktów do zdobycia 16. Przykładowe schematy wykonane podczas realizacji zajęć z tematu Owoce i nasiona przedstawione są na pracach 1-3, z tematu Ryby na pracach l.osób

l.osób

202

4- 6, z tematu Kwiaty na pracach 7-9, zaś z tematu Chrząszcze na pracach 10-12. Zajęcia poświęcone były przede wszystkim rozumieniu i wypełnianiu treściowemu pojęcia owoce, ale nie sposób rozdzielić rozumienia słowa owoc od rozumienia słowa nasienie. W prezentowanych badaniach zdiagnozowano również m. in. potoczne rozumienie, kiedy dzieci utożsamiają owoce i nasiona używając tych pojęć zamiennie lub podając jako przykład nasion owoce lub odwrotnie. Należało więc przypuszczać, że wypełnienie treścią pojęcia „owoc” będzie bardziej obfite niż pojęcia „nasienie”. Również definicja słownikowa obu pojęć nie jest równoważna, zdecydowanie więcej cech przypisywanych jest temu pierwszemu pojęciu. Niemniej wytwory graficzne w badaniach umożliwiały wypełnianie treścią obu pojęć. Ze względu na mniejszą złożoność tematu i większą przystępność owoców, które znane są chyba każdemu dziecku w Polsce, wybrano, że zajęcia te przeznaczone będą dla klas 1-3. W przypadku schematu, który był dość łatwym zadaniem, rozszerzenie pojęcia owoc i rozumienie istoty tego obiektu dotyczyło możliwości dostosowania go do „bycia rozprzestrzenionym przez wiatr”. W schemacie dotyczącym owoców – przedstawiono owoc pojedynczy mniszka lekarskiego. Na fotografii (zob.: fot. 1 na str. 152) znajdują się dwa owoce mniszka. Podobna fotografia – przedstawiająca tylko jeden owoc, była prezentowana uczniom równolegle z prawdziwymi okazami owoców mniszka lekarskiego. W schemacie owocu mniszka wyróżniono 11 cech, których występowanie – lub brak – określano przy tworzeniu skali oceny. Były to kolejno: obecność nasiona, wydłużony kształt nasiona, umieszczenie nasiona w dobrym miejscu, obecność „łodygi” w aparacie lotnym, obecność przynajmniej 5 elementów „puszku” w aparacie lotnym, wiele elementów „puszku” w aparacie lotnym, kształt nasiona, włochatość nitek w puszku, proporcje łodygi do całości, okółek u góry oraz odchodzenie „puchu” mniej więcej pod kątem prostym od „łodygi”. Na wykresie 16. przedstawiono rozkład elementów owocu mniszka lekarskiego na schematach w badanej populacji. Spośród 1375 uczniów, którzy uczestniczyli w badaniach w ramach tematu dotyczącego owoców i nasion, 1204 uwzględniło obecność nasiona jako element niezbędny w owocu, co jest cechą istotną również z biologicznego punktu widzenia. Za istotne dzieci również uznały cechy składające się na aparat lotny – jak „łodyga” i „puch”. Mniej istotne dla nich były proporcje między poszczególnymi elementami owocu. Jest to cecha dość istotna z biologicznego punktu widzenia, gdyż zachowanie proporcji jest jednym z kluczowych aspektów umożliwiających identyfikację obiektu. Dzięki wykonaniu tego zadania rozumienie pojęcia owoc miało szansę być rozszerzone

Wyniki i ich analiza

Owoce i nasiona

203

Wykres 16. Rozkład częstości występowania określonej cechy na schemacie owocu mniszka lekarskiego. N = 1375, Analizowane cechy to: 1) obecność nasiona*, 2) wydłużony kształt nasiona, 3) umieszczenie nasiona w dobrym miejscu, 4) obecność „łodygi” w aparacie lotnym*, 5) obecność przynajmniej 5 elementów „puszku” w aparacie lotnym*, 6) wiele elementów „puszku” w aparacie lotnym, 7) kształt nasiona, 8) włochatość nitek w puszku, 9) proporcje łodygi do całości*, 10) okółek u góry 11) odchodzenie „puchu” mniej więcej pod kątem prostym od „łodygi” * oznaczono cechy istotne biologicznie, na wykresie są one oznaczone kolorem czarnym

o nowe aspekty – związane z funkcją i budową owoców rozprzestrzenianych przez wiatr. Kwiaty Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu i ramach tematu dotyczącego kwiatów: 1242. Zadanie polegało na odwzorowaniu obiektu – kwiatu tulipana. Kwiat ten w celu uwidocznienia elementów generatywnych miał opuszczone trzy płatki w dół. W schemacie dotyczącym kwiatów przedstawiono model tulipana (lub najczęściej żywe okazy kwiatów tego gatunku). Na fotografii (zob.: fot. 4 na str. 150) przedstawiony jest model prezentowany uczniom. Po wstępnej analizie otrzymanych schematów wyróżniono łącznie 18 cech kwiatu uwzględnianych przez dzieci, których obecność lub brak został odnotowywany w tabeli. Wśród tych cech znalazły się: trzy płatki wzniesione do góry, trzy płatki opuszczone w dół, obecność słupka, znamię słupka, sześć pręcików, obecność pylników na tych pręcikach, uwzględnienie łodygi, uwzględnienie liścia oraz kształt tulipana. Na wykresie 17. przedstawiono rozkład częstości przedstawiania poszczególnych elementów kwiatu tulipana na schematach w badanej populacji. W całej próbie tylko jedno dziecko nie wykonało tego zadania. Zdecydowana większość dzieci uznała za ważną cechę obecność płatków (przynajmniej

204

Wykres 17. Rozkład częstości występowania określonej cechy na schemacie tulipana, N = 1242. Analizowane cechy to: 1) – 3) liczba uwzględnionych płatków* wzniesionych do góry, 4) – 6) liczba uwzględnionych płatków opuszczonych w dół, 7) obecność słupka*, 8) znamię słupka*, 9) – 14) liczba pręcików*, 15) obecność pylników na tych pręcikach*, 16) uwzględnienie łodygi, 17) uwzględnienie liścia 18) kształt tulipana* * oznaczenie cech istotnych z biologicznego punktu widzenia, na wykresie zaznaczono je kolorem czarnym

jednego 1240), co jest cechą istotną dla tej rośliny. Podobnie jak obecność słupka i pręcików. Jednakże więcej osób uwzględniało w swoich pracach pręciki (1091 osób zaznaczyło przynajmniej jeden pręcik) niż słupki (926 osób), co może być związane z kojarzeniem kwiatów jako elementów roślinnych związanych z zapylaniem. Zdarzało się, że zamiast pojęcia zapylanie dzieci nazywały ten proces „pręcikowaniem”. Dzięki wykonaniu tego zadania uczniowie nie tylko doskonalili swoje zdolności obserwacyjne, ale rozumienie pojęcia kwiat miało szansę być rozszerzone o aspekty związane z jego funkcją: barwne płatki, występowanie pręcików i słupków. Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu w ramach tematu dotyczącego ryb, to 1297. W schemacie dotyczącym ryb – przedstawiono model pstrąga. Na fotografii (zob.: fot. 8 na str. 154) przedstawiony jest model prezentowany uczniom. Wyróżniono łącznie 17 cech, których obecność lub brak był odnotowywany w tabeli. Wśród tych cech znalazły się: kształt ryby, wszystkie 7 możliwych widocznych płetw, kształt płetw, szkielet płetw, otwór gębowy, oko, źrenica, kropki, pokrywa skrzelowa, linia boczna i nozdrza. Na wykresie 18. przedstawiono rozkład częstości przedstawiania poszczególnych elementów pstrąga na schematach w badanej populacji.

Wyniki i ich analiza

Ryby

205

Wykres 18. Rozkład częstości występowania określonej cechy na schemacie pstrąga, N = 1297. Analizowane cechy to: 1) kształt ryby* 2) płetwa grzbietowa* 3) płetwa tłuszczowa 4) płetwa ogonowa* 5) płetwa odbytowa*, 6-7) płetwy piersiowe* 8) płetwa brzuszna* 9) kształt płetw poprawny, 10) promienie na płetwach, 11) otwór gębowy* 12) oko* 13) źrenica w oku, 14) kropki na ciele, 15) pokrywa skrzelowa*, 16) linia boczna*, 17) nozdrza. * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie zaznaczono je kolorem czarnym

Schematy ryby przedstawiane przez dzieci zawierają najczęściej płetwy grzbietową i ogonową oraz oko. Kolejne płetwy, kształt ryby czy nawet otwór gębowy nie były już często uważane za istotne, żeby moc określić rysunek przedstawieniem ryby. Najsłabiej w badanej populacji zauważalne były nozdrza oraz kształt płetw i promienie na płetwach. Ciekawym jest, że jedna z podstawowych cech diagnostycznych pstrąga – czyli kropki na ciele, rzadko były zaznaczane. Chrząszcze W schemacie dotyczącym chrząszczy przedstawiono model biedronki siedmiokropki (oraz zakonserwowane okazy tego gatunku). Na fotografii (zob.: fot. 16 na str. 159) zamieszczony jest model prezentowany uczniom. Wyróżniono łącznie 16 cech, których obecność lub brak był odnotowywany w tabeli. Wśród tych cech znalazły się: sześć odnóży, ich członowanie, 3 części ciała, obecność czułków, obecność kropek na pokrywach, obecność kropek na przedpleczu, oczy, aparat gębowy oraz kształt zbliżony do biedronki. Na wykresie 19. przedstawiono rozkład częstości przedstawiania poszczególnych elementów budowy morfologicznej chrząszcza – biedronki na schematach w badanej populacji. Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu w ramach tematu chrząszcze to 1265. Mimo że w definicjach chrząszczy nie wykazano dużej różnorodności odpowiedzi to schemat tych zwierząt wykonany przez uczniów wskazuje na wzrost dostrzeżonych desygnatów tych zwierząt. Początkowo utożsamiane je-

206

Wykres 19. Rozkład częstości występowania określonej cechy na schemacie pstrąga, N = 1265. Analizowane cechy to: 1)- 6) kolejne odnóża kroczne* 7) członowane odnóża* 8) głowa* 9) przedplecze* 10) pokrywy na odwłoku*, 11) obecność czułków* 12) obecność kropek na pokrywach 13) obecność kropek na przedpleczu, 14) oczy*, 15) aparat gębowy* 16) kształt zbliżony do biedronki. * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie zaznaczono je kolorem czarnym

dynie z żukiem „gnojarkiem”, po tej części zajęć nabrały innych cech. Zdecydowana większość zauważała obecność przynajmniej 4 odnóży, nieco mniej wszystkich 6. Podobnie często wyróżniona była głowa, skrzydła i kropki na skrzydłach. Podsumowanie wyników otrzymanych w pierwszych wytworach graficznych – schematach

Podsumowując wyniki otrzymane dla pierwszych wytworów graficznych związanych z kopiowaniem obiektu, można zauważyć, że schematy są zadaniami stosunkowo prostymi do wykonania przez uczniów. Stopień trudności tego zadania jest związany przede wszystkim ze złożonością obiektu, liczbą elementów niezbędnych do odwzorowania oraz ze stopniem wcześniejszej znajomości obiektu. Wykonywanie schematów z obserwacji kształci niewątpliwie umiejętność obserwacji ważną i przydatną w wielu zawodach. Ponadto rysowanie obiektu ożywionego ma jeszcze wartość aksjologiczną. Irmeli Palmberg i Jari Kuru (2000) porównując dzieci, które miały doświadczenia z zajęciami terenowymi z przyrody, z dziećmi, które takiego doświadczenia nie posiadały, wykazali, że te z pierwszej grupy miały rozwiniętą silną empatyczną relację z naturą, większą wiarę w siebie i poczucie bezpieczeństwa, a także chętniej uczestniczyły w kolejnych zajęciach, które miały mieć miejsce w środowisku pozaszkolnym. Wykazywały także lepsze predyspozycje społeczne i zdolności do współpracy w grupie. Albert Bandura (1977) pisał o tym, że

Wyniki i ich analiza

207

najbardziej elementarną formą uczenia się zakorzenioną w bezpośrednim doświadczeniu jest uczenie się przez działanie. Już schematyzowanie jest działaniem związanym z ruchem ręki, obserwowaniem obiektu i próbą zachowania proporcji, dostrzegania szczegółów. Samo popełnianie błędów w tym wypadku jest również kształcące. Bandura wskazując na sposoby nauczania i uczenia zakorzenione w doświadczeniu, wymieniał metody: prób i błędów (uczenie się na przykładach) oraz obserwacyjne uczenie się (jako uczenie się przez postrzeganie lub modelowanie). W tym ostatnim przypadku proces uczenia się następuje dzięki funkcjom informacyjnym zapewnianym w trakcie modelowania oraz temu, że obserwator uzyskuje głównie symboliczną reprezentację poznawanej w ten sposób modelowej aktywności. Autor ten zwracał również uwagę, że uczenie się przez obserwację wymaga zaangażowania obu systemów reprezentacji – wizualnego i werbalnego. Uczenie się przez obserwację jest elementarną formą uczenia się u zwierząt społecznych, jak np. szympansy (Tomasello i in., 1987), aczkolwiek taka metoda uczenia się była raportowana również dla ośmiornicy (Octopus vulgaris) (Fiorito i Scotto, 1992). Człowiek może nabywać umiejętności motoryczne przez obserwację innego człowieka z pominięciem bezpośrednich korzyści, jakie wynikają z pobudzania mięśni. Z badań wykonanych techniką rezonansu i opublikowanych w 2009 roku wynika, że zarówno pasywne uczenie się tańca, jak i jego aktywna forma pobudzają w jednakowym stopniu te same obszary mózgu (Cross i in., 2009). Efektywność takiego uczenia się zależy od wielu czynników, m. in. od efektu świeżości (uczący się styka się z pewną akcją po raz pierwszy), od postrzeganego przez uczącego się podobieństwa pomiędzy nim a modelem, od tego, czy model jest traktowany jak mistrz itd. Wiele czasu i wysiłków badaniom efektywności tego typu uczenia się poświęcił m. in. Dale Schunk (1987, 1991, Schunk i Hanson, 1989). Badania Martine Braaksma, Gert Rijlaarsdam i Huub Van den Bergh’a (2002) wskazują, że słabsi uczniowie wykazują lepsze efekty w uczeniu się przez obserwację niż przez wykonywanie zadań pisemnych, podczas gdy uczniowie osiągający lepsze rezultaty w ogólnej edukacji korzystali na obu typach zadań podobnie. Graficzną reprezentacją zdolności obserwacyjnych w mojej pracy jest schemat. Analizując treści przedstawione na schematach, można zauważyć przede wszystkim ich wątki realistyczne, co wskazuje ponownie na kształtowanie i ujawnianie się w tym momencie zdolności do obserwowania rysowanego obiektu. W temacie Owoce i nasiona dzieci otrzymały najwyższe średnie procentowe wyniki ze wszystkich czterech tematów. Poniekąd może to wynikać z łatwości wykonania tego schematu i niewielkiej liczby elementów, które należało zamieścić na wytworach graficznych. Jednak dzieci zauważały tu pewne szczegóły, których z reguły nie dostrzegamy. Proponowały nazwy poszczególnych elementów aparatu lotnego owocu mniszka lekarskiego, zwracały uwagę na kąt, pod jakim część „parasolowata” tegoż aparatu odchodzi od utrzymującego ją „prętu”. Umiejętność dostrzegania szczegółów była tu

208

Prace 1-3. Schematy wykonane w ramach tematu Owoce i nasiona. Kopiowanie owocu mniszka lekarskiego

Prace 4-6. Schematy wykonane w ramach tematu Kwiaty. Kopiowanie tulipana

Prace 7-9. Schematy wykonane w ramach tematu Ryby. Kopiowanie pstrÄ&#x2026;ga potokowego

Prace 10-12. Schematy wykonane w ramach tematu ChrzÄ&#x2026;szcze. Kopiowanie biedronki

Wyniki i ich analiza

niewątpliwie uwypuklona. Wyróżnikiem przedstawianego owocu może być jego parasolowaty kształt i obecność podłużnego nasiona. Wyrysowanie schematu tulipana (Kwiaty) było dość łatwym zadaniem dla uczniów. Przynajmniej tak im się wydawało, stąd często występujące w tym schemacie błędy wskazują na rysowanie kwiatu z pamięci, a nie z obserwacji. Były schematy, na których uczniowie rysowali działki kielicha (dając im nawet zielony kolor), mimo że tulipan jako roślina jednoliścienna takowych elementów nie posiada. Podobnie nerwacja jego liści jest równoległa, a nie dłoniasta. Ciekawym przykładem są też rysunki, które przedstawiają korzeń tulipana również typowy dla roślin dwuliściennych (którego to korzenia w ogóle nie pokazano, ponadto tulipany są roślinami cebulowymi). Schematy tulipana nie miały właściwie elementów, które można by uznać za typowy atrybut tego kwiatu. Miały typowe atrybuty tych organów roślinnych – jak płatki i słupek z pręcikami w środku. Często też rysowana była łodyga. Schemat pstrąga (Ryby) również zawierał przede wszystkim wątki realistyczne, rzadko zdarzały się rysunki przedstawiające oczy z rzęsami lub usta – czasem nawet serduszkowatego kształtu. Wyróżnikami pstrąga były podłużny kształt ciała, kropki i czerwona płetwa tłuszczowa, które były na zdecydowanej większości rysunków. Rysunki przedstawiały z reguły dość wiernie kształt płetw, a na niektórych zaznaczona była nawet obecność promieni chrzęstnych, o których w ogóle nie było mowy na zajęciach. Zdarzały się schematy przedstawiające za dużą lub za małą liczbę płetw. Dzieci zauważały też i pamiętały o przedstawieniu na schemacie linii bocznej. Są również schematy zdające się wiernie oddawać niejako „mimikę” pstrąga służącego za model – z wygiętym w dół otworem gębowym. Mimo że schemat ten był zdecydowanie trudniejszy do wykonania niż schemat owocu mniszka lekarskiego, to zdecydowana większość dzieci sobie z nim poradziła. Problemy z wykonaniem rysunku pojawiały się czasem w klasach pierwszych, najczęściej u chłopców, którzy wykazywali problemy emocjonalne. Z reguły jednak po odczekaniu wykonywali oni swoje schematy. Schemat biedronki (Chrząszcze) był ciekawy do analizy m. in. z powodu popularności sieci sklepów o tej samej nazwie. W efekcie kilka rysunków nawetprzedstawia uśmiechniętą biedronkę rodem z logo tej sieci. Innymi wątkami abstrakcyjnymi w schematach przedstawiających biedronkę były duże oczy umieszczone na głowie, uśmiechnięta buzia poniżej lub ogromne żuwaczki. Z wątków realistycznych podkreślić można jej czerwoność. Wyróżnikiem biedronki są również jej kropki, skrzydła i odnóża – ale ich liczba już była zmienna. Podobnie jak zmienne były części ciała - czasem zlane w jedną okrągłą część. Niemniej wiele schematów przedstawiało biedronkę tak wiernie, że po jego obejrzeniu może ona służyć jako modelowy chrząszcz dla jego twórców, jak i dla oglądających. Wątki realistyczne w tych schematach świadczyły o doskonałym w tym wypadku połączeniu: oko – ręka – umysł.

211

Przykładowe schematy wykonane podczas realizacji zajęć z tematu Owoce i nasiona przedstawione są na pracach 1-3, z tematu Kwiaty na pracach 4- 6, z tematu Ryby na pracach 7-9, zaś z tematu Chrząszcze na pracach 10-12. 5.2.1.2. Rysunek Drugim zadaniem graficznym było wykonanie rysunku polegającego na zmianie modalności reprezentacji ze słownej na obrazową. Zadanie to wiąże się z większym obciążeniem poznawczym (cognitive load) i wymaga od wykonującego go dziecka niejako kodowania informacji. W przypadku drugiego wytworu graficznego, określanego w pracy mianem rysunku, który polegał na przetworzeniu reprezentacji symbolicznej (słownej) w reprezentację ikoniczną (graficzną), średnia (± SD) uzyskanych punktów w grupie badanej (Nl.osób= 1375) dla tematu Owoce i nasiona wyniosła 8.64 (±2.41) przy możliwych do zdobycia 12 punktach. Podczas realizacji tematu Kwiaty w badanej grupie (Nl.osób= 1242) średnia (± SD) uzyskanych punktów dla rysunku wyniosła 8.71 (±2.47), przy maksymalnie możliwych do zdobycia 14 punktach. W temacie Ryby średnia (±SD) uzyskanych punktów dla badanej grupy (Nl.osób= 1297) wyniosła 8.09 (±2.54), przy liczbie punktów możliwych do zdobycia – 13. W przypadku tematu Chrząszcze w grupie badanej (Nl.osób= 1254) średnia (± SD) uzyskanych punktów z rysunku wyniosła 12.83 (± 2.08), przy maksymalnej liczbie punktów do zdobycia 18. Przykładowe rysunki wykonane podczas realizacji zajęć z tematu Owoce i nasiona przedstawione są na pracach 13-15, z tematu Kwiaty na pracach 16-18, z tematu Ryby na pracach 19-21, zaś z tematu Chrząszcze na pracach 22-24. Owoce i nasiona Analizując rysunek (który według opisu powinien był przedstawiać owoc uczepu trójlistkowego), wyróżniono łącznie 12 cech, które obejmowały: kształt, barwę, liczbę haków, ich ulokowanie, ich długość, zakrzywienie czy obecność małych haczyków i zadziorów. Na fotografii 3 (str. 149) przedstawiono owoce uczepu zwodniczego. Na wykresie 20. przedstawiono rozkład elementów owocu uczepu na rysunkach uczniów w badanej populacji. Zadanie to było trudniejsze, związane z większym obciążeniem poznawczym, i wymagało uruchomienia zdolności przestawiania informacji, ich transformowania z jednej modalności na inną. Spośród 1375 dzieci uczestniczących w wykonaniu tego rysunku 12 nie podjęło się w ogóle wykonania zadania. Wszystkie dzieci, które podjęły się wykonania zadania, uwzględniły obecność przynajmniej dwóch haków. Już trzeci hak nie pojawił się u blisko 100 uczest-

212

Wykres 20. Rozkład częstości występowania określonej cechy na rysunku uczepu. N = 1375, Analizowane cechy to: 1) kształt *, 2) barwa, 3) – 6) liczba haków* (3-4 haki), 7) -10) ulokowanie haków* (wszystkich 3 lub 4), 11) długość haków, 12) zakrzywienie haków / obecność małych haczyków i zadziorów* * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, zaznaczone na wykresie kolorem czarnym

Kwiat Analizując rysunek 2 (który powinien był przedstawiać tzw. kwiat motylkowy fot. 5 na str. 151), wyróżniono łącznie 14 cech, które obejmowały obecność łódeczki, zrośniecie płatków w łódeczce, oba skrzydełka, obecność żagielka, wielkość żagielka, wzniesienie żagielka do góry, słupek, znamię słupka, 10 pręcików, obecność pylników, uwzględnienie łodygi i liści oraz ogólny kształt

Wyniki i ich analiza

ników badania. Niemniej obecność haków jest kluczową cechą owoców, które rozprzestrzeniają się, wykorzystując w tym celu najczęściej sierść zwierząt. Stosunkowo dobrze dzieci radziły sobie z kształtem owocu (wydłużone jajo). Największym wyzwaniem dla rysujących było odczytanie i przeanalizowanie relacji dotyczących proporcji poszczególnych elementów – długości haków i ich ulokowania na owocu i względem siebie. Najwięcej problemów badani mieli z ulokowaniem długich haków na szerszym końcu owocu, którego kształt przypominał jajko. Wyróżniającą cechą (cechą istotną z punktu widzenia rysujących) tego owocu były haki, a nie kształt. Praktycznie nie było rysunku bez haków, a kształt często był dość zmienny. Liczba haków nie zawsze się zgadzała z opisem, ale zawsze były one obecne na rysunkach. Dzięki wykonaniu tego zadania uczniowie nie tylko doskonalili swoje zdolności analityczne, ale rozumienie pojęcia owoc miało szansę być rozszerzone o nowe aspekty – związane z funkcją i budową owoców rozprzestrzenianych przez zwierzęta na zasadzie „autostopu”, czyli najczęściej przyczepiania się do sierści ssaków.

213

podobny do kwiatu rośliny motylkowej. Tylko jedna osoba w badanej populacji nie podjęła się wykonania tego zadania. Na wykresie 21. przedstawiono rozkład częstości przedstawiania poszczególnych elementów kwiatu rośliny motylkowej na rysunkach w badanej populacji.

Wykres 21. Rozkład częstości występowania określonej cechy na rysunku kwiatu rośliny motylkowej, N = 1242. Analizowane cechy to: 1) obecność łódeczki*, 2) zrośniecie płatków w łódeczce, 3) oba skrzydełka*, 4) skrzydełka skierowane w przeciwne boki 5) obecność żagielka*, 6) wielkość żagielka, 7) wzniesienie żagielka do góry*, 8) słupek*, 9) znamię słupka*, 10) 10 pręcików*, 11) obecność pylników*, 12) uwzględnienie łodygi 13) uwzględnienie liści oraz 14) ogólny kształt podobny do kwiatu rośliny motylkowej* * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie oznaczone kolorem czarnym

Wizualizacje kwiatu rośliny motylkowej również były niełatwym zadaniem. Ze względu na występujące w opisie określenia „łódeczka” i „żagielek” wiele z tych rysunków w dużej mierze przypominało uskrzydlone (bo posiadające skrzydełka) łodzie. Elementy takie można zaliczyć już do wątku abstrakcyjnego, a nie realistycznego. Czasem uczniowie przedstawiali kwiaty w sposób, w jaki z reguły je rysują, zmieniając tylko kolor płatków lub liczbę pręcików – aby pasowały do opisu. Zdarzało się, że zapominały o jednym płatku (najczęściej o żagielku). Niemniej z tych, które choć w części wpasowują się w opis podany na karcie, można również zaobserwować pewne wątki abstrakcyjne, jak: przybieranie kształtu motyla lub „paszczy” z wzniesionym nad nią żagielkiem. Wśród skojarzeń z opisem kwiatu wymienianych przez uczestników badania pojawiały się takie nazwy, jak: bratek, storczyk czy irys. Dzięki wykonaniu tego zadania uczniowie nie tylko doskonalili swoje zdolności analityczne, ale rozumienie pojęcia kwiat miało szansę być rozszerzone o nowe aspekty – związane z funkcją i budową kwiatów, przyjmujących różne, nieraz fikuśne kształty i kolory, żeby zwabić zapylaczy.

214

Wykres 22. Rozkład częstości występowania określonej cechy na rysunku mureny, N = 1254. Analizowane cechy to: 1) kształt mureny *, 2) obecność oka*, 3) obecność płetwy grzbietowej*, 4) długa płetwa grzbietowa 5) płetwa grzbietowa zaczyna się z tyłu głowy 6) płetwa grzbietowa łącząca się z płetwą ogonową*, 7) obecność płetwy ogonowej*, 8) szczęka*, 9) ostre hakowate zęby*, 10) linia boczna 11) lamparcia skóra 12) pokrywa skrzelowa*, 13) nozdrza * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie oznaczone kolorem czarnym

Liczba uczniów, którzy uczestniczyli w badaniu i ramach tematu dotyczącego ryb, to 1297. Analizując rysunek 2 (który powinien był przedstawiać murenę), wyróżniono łącznie 12 cech, które obejmowały m. in. kształt mureny, obecność oka, płetwy grzbietowej oraz jej długość i połączenie z tyłem głowy oraz z płetwą ogonową, obecność płetwy ogonowej, lamparcią skórę, szczękę z ostrymi, hakowatymi zębami, pokrywę skrzelową i nozdrza. Łącznie wyróżniono 13 cech. Na wykresie 22. przedstawiono rozkład częstości przedstawiania poszczególnych elementów budowy morfologicznej mureny na rysunkach w badanej populacji. N = 1297, lecz 43 osoby nie wykonały tego rysunku, co razem daje N= 1254. W rysunku ryby najczęściej występującymi elementami były jej wydłużone ciało, oko oraz obecność płetwy ogonowej. Płetwa grzbietowa występowała również dość często, ale już problem pojawiał się z przedstawieniem jej jako odpowiednio długiej – ciągnącej się przez całe ciało – i połączonej z płetwą ogonową. Bardzo często płetwa grzbietowa wyglądała jak żagiel lub była oderwana od ciała (przyczepiona do niego tylko z tyłu głowy). Ponownie słabo zauważalnym elementem budowy ciała była linia boczna i nozdrza, których to cech dzieci nie postrzegały jako istotnych. Chrząszcze Analizując rysunek 2 (który miał przedstawiać słonika, chrząszcza należącego do ryjkowców – zob.: fot. 15 na str. 159), wyróżniono łącznie 18 cech,

Wyniki i ich analiza

Ryby

215

które obejmowały obecność sześciu odnóży, ich członowanie, trzy części ciała, obecność ryjka, obecność czułków, ich prawidłowe ulokowanie – zgodne z podanym opisem, owłosienie ciała, obecność oczu, aparatu gębowego, plam na ciele oraz kształt odpowiadający opisowi. Na wykresie 23. przedstawiono rozkład częstości przedstawiania poszczególnych elementów budowy morfologicznej ryjkowca na rysunkach w badanej populacji. N= 1265, lecz 14 osób nie wykonało tego rysunku.

Wykres 23. Rozkład częstości występowania określonej cechy na rysunku ryjkowca – słonika, N = 1254. Analizowane cechy to: 1) – 6) kolejne 6 odnóży krocznych*, 7) członowanie odnóży*, 8) obecność głowy*, 9) obecność przedplecza* 10) obecność pokryw (skrzydeł) na odwłoku* 11) obecność ryjka, 12) obecność czułków*, 13) czułki odchodzące od ryjka, 14) owłosione ciało, 15) obecność oczu* 16) obecność aparatu gębowego* 17) plamy na ciele, 18) kształt (proporcje) * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie oznaczone kolorem czarnym

W rysunkach przedstawiających słonika najczęściej pojawiało się przynajmniej 4 lub 6 odnóży krocznych, wyraźnie zaznaczona głowa oraz czułki. Rzadziej pojawiały się takie elementy jego budowy, jak: ryjek, przedplecze czy owłosione ciało. Faktycznie opis tego ryjkowca był dość skomplikowany, zawierał wiele szczegółowych informacji, które w trakcie czytania, a przede wszystkim w trakcie kodowania mogły być pominięte.

Podsumowanie wytworów graficznych będących transformacją informacji pomiędzy modalnościami – werbalną i wizualną – rysunków

Analizując rysunki dzieci będące transformacją tekstu na obraz można zauważyć również dominację wątków realistycznych. Jednakże dzieci rysując próbowały koniecznie porównać opis do czegoś im znanego. Podczas realizacji zajęć

216

Wyniki i ich analiza

często pierwszym skojarzeniem badanych z opisem owocu był „kleszcz”. Było to najtrudniejsze zadanie w pierwszym temacie – owoce i nasiona. Być może opis owocu nie do końca był precyzyjny, przez co stwarzał trudności w jego wizualizacji. Zdarzało się, że na rysunkach pojawiały się dodatkowe małe haczyki występujące na całym owocu. Sytuacja taka świadczy o rozszerzeniu pojęcia owocu, który ma za zadanie przyczepienie się do sierści zwierząt. Warto zaznaczyć, że zdarzało się, że na rysunkach pojawiały się dodatkowe małe haczyki występujące na całym owocu. Sytuacja taka świadczy o rozszerzeniu pojęcia owocu, który ma za zadanie przyczepienie się do sierści zwierząt. De facto owoc ten, którego skrócony opis dzieci miały do dyspozycji, ma małe haczyki na całej swojej powierzchni. Informacja ta nie była jednak zamieszczona w opisie owocu przedstawionym dzieciom do analizy. Wizualizacje kwiatu rośliny motylkowej również były niełatwym zadaniem. Zdarzało się, że na rysunkach zaczynał dominować wątek abstrakcyjny nad realistycznym, choć istotne elementy jak płatki, pręciki i słupek były zamieszczane na rysunkach. Przedstawianie kwiatów w sposób, w jaki z reguły dzieci je rysują, świadczy o stałości schematu pojęcia kwiat w umysłach rysujących. Zdarzało się, że zapominały o jednym płatku (najczęściej o żagielku). Ciekawą obserwacją było uwzględnianie proporcji płatków do słupka i pręcików świadczących o rozumieniu roli okwiatu nie tylko jako powabni, ale też jako elementu osłaniającego organy rozrodcze roślin. Również w tym wypadku rozumienie pojęcia kwiat zostało rozszerzone o kolejne atrybuty. Zdecydowanie łatwiejszym zadaniem okazało się wykonanie rysunku w przypadku realizacji tematu poświęconego rybom. Opis mureny był na tyle dobrany, że uczniowie rysowali ją dość wiernie. Pewnym problemem była tu długość tekstu, co mogło wpływać na przeciążenie poznawcze (cognitive overload). Dzieci czasem zapominały o tym, że murena nie ma płetw piersiowych ani brzusznych, więc je i tak rysowały, lub że płetwa grzbietowa powinna się łączyć z ogonową. Wyróżnikiem mureny były również zęby. Czasem dzieci zapominały umieścić je w otworze gębowym, przedstawiały je jako dołączone do przedniego końca ciała. Najczęściej pomijanym elementem budowy były nozdrza, a w następnej kolejności pokrywy skrzelowe i linia naboczna. Cech tych nie było w opisie, zatem wszystkie przypadki, w których elementy te pojawiły się, świadczą o wzbogaceniu semantycznym pojęcia ryba. U pewnej grupy dzieci pojęcie „ryba” posiada atrybut pokryw skrzelowych (21,5% w badanej grupie), również w przypadku tak nietypowych przykładów jak murena. Podobnie umieszczenie nozdrzy na rycinie świadczy o tym, że w rozumieniu dziecięcym ryba takowe posiada. Ten element występował jednak rzadziej – na rysunkach 7% badanych. Często dzieci wizualizowały tę rybę jako węgorza lub węża morskiego, chcąc ją przyrównać do czegoś, co jest im znane. Wizualizacja słonika sprawiała w pewnych obszarach większe, w pewnych mniejsze problemy. Największym problemem było wyobrażenie owego

217

długiego ryjka odchodzącego z przodu głowy, od którego dodatkowo w bok odchodzą czułki. Faktem jest, że opis obiektu był dość wymagający. Często przedstawieniu ryjka w dobrym miejscu towarzyszyło traktowanie go jak substytutu szczęk. Również czułki owada były umieszczane na głowie, a nie na ryjku. Ponadto nawet gdy narysowany chrząszcz miał czułki w dobrym miejscu, to nierzadko odchodziły one w złą stronę, albo nie były zagięte. Ryjki najczęściej były za krótkie. Przy opisywaniu tego organizmu na zajęciach ryjek porównywany był do nosa u Pinokia, co czasem pomagało w przedstawieniu tego elementu budowy chrząszcza. Rysowanie przez sporą część badanych chrząszcza posiadającego przedplecze i 3 pary odnóży odchodzących od tułowia świadczyło również o rozszerzeniu pojęcia modelowego chrząszcza o te właśnie elementy. Analizując rysunki słonika, można dostrzec wątki abstrakcyjne. Niektóre chrząszcze są podobne do smoków, inne mają na końcu ryjka umieszczony aparat gębowy - czasem nawet w postaci wieńca rzęsek. Zdarzało się również, że uczniowie skupiając się bardziej na wizualizacji tekstu, zapominali o wyróżnionych przy pierwszym rysunku częściach ciała chrząszczy, jak głowa, przedplecze, tułów, odwłok. Nie potrafili oni przypisać opisanego obiektu do żadnego im znanego, stąd często rysowali ryjek w postaci dwóch wielkich żuwaczek, jakie obserwowali na modelach przedstawiających jelonki rogacze. Podsumowując, można stwierdzić, że rysunki w omawianym aspekcie sprzyjają konceptualizacji. Rysowanie używane jako narzędzie zamiany informacji werbalnych na wizualne pozwala nie tylko nadać wyraz komunikacyjny przedstawianej idei, jest również narzędziem myślenia – niezależnie od dyscypliny. Jego zalety wymieniają na równi artyści (np. Orzechowski, 2015; Fava, 2010), jak i naukowcy (Ainsworth i in., 2011; Quillin i Thomas, 2014). Tego typu przetwarzanie informacji na postać rysunkową jest umiejętnością integralną dla wszystkich uprawiających naukę, używaną od generowania ilustracji naukowych przez stawianie hipotez, projektowanie eksperymentów, wizualizację i interpretację danych czy komunikowanie ich innym. Nie mniej ważną umiejętnością, która może być rozwijana podczas generowania rysunków, jest wnioskowanie – zwłaszcza kiedy rysowanie obejmuje abstrakcyjne modele wizualne (Quillin i Thomas, 2014; National Research Council [NRC], 2012). Arthur Glenberg i William Langston (1992) wykazali, że rysunek i rysowanie sprzyjają tworzeniu modeli mentalnych u uczących się. Annett Schwamborn i współpracownicy (2010) sformułowali zasadę produktywnego rysowania (generative drawing principle), która mówi, że uczenie się z tekstu naukowego przynosi lepsze rezultaty, gdy uczący się mają za zadanie wykonać ilustrację reprezentującą główne idee zawarte w tekście. Warunkiem ograniczającym jej stosowanie jest wprowadzenie takiego rysowania, które zminimalizuje zbędne i niepotrzebne aktywności, jakie uczący się mógłby podjąć – jak np. szukanie materiałów niezbędnych do rysowania. Drugą zasadą zaproponowaną przez

218

Prace 13-15. Rysunki wykonane w ramach tematu Owoce i nasiona stanowiące wizualizację uczepu

Prace 16-18. Rysunki wykonane w ramach tematu Kwiaty, stanowiące wizualizację kwiatu rośliny motylkowej

Prace 19-21. Rysunki wykonane w ramach realizacji tematu Ryby, stanowiące wizualizację mureny

Prace 22-24. Rysunki wykonane w ramach tematu Chrząszcze, stanowiące wizualizację chrząszcza słonika

Wyniki i ich analiza

ten zespół badaczy była zasada prognostycznego rysowania (prognostic drawing principle), która oznacza, że jakość wykonywanych przez uczniów rysunków jest dobrym wskaźnikiem jakości ich wyników w nauce. Rysunek stanowi w świetle tej zasady osadzoną, ucieleśnioną formę oceniania kształtującego (embedded formative assessment) mówiącą o tym, jak dobrze uczący się opanowali materiał. W mojej pracy rysunek jest graficzną reprezentacją zdolności transformacji informacji, używania jej i wyobrażania. Można przyjąć, że podczas czytania tekstu naukowego uczący się jest mentalnie zaangażowany w tworzenie odpowiednich reprezentacji we własnej pamięci roboczej poprzez aktywację wiedzy uprzedniej. Jednak przeładowanie poznawcze (cognitive overload) może prowadzić do problemów ze zrozumieniem tekstu czytanego, zwłaszcza gdy uczący się nie ma dostatecznego wsparcia w konstruowaniu owych reprezentacji lub doświadczenia w ich tworzeniu (Lin i in., 2016). David Rapp i Christopher Kurby (2008) zdiagnozowali istnienie dwóch typów wizualizacji podczas czytania ze zrozumieniem – zewnętrzną i wewnętrzną. Lijia Lin i współpracownicy (2016) sprawdzali, który z tych dwóch typów wizualizacji – rysowanie czy wyobraźnia, jest bardziej efektywny przy czytaniu tekstów naukowych ze zrozumieniem. Zastosowali trzy strategie wspierające rozumienie tekstu: czytanie – rysowanie, czytanie – wyobraźnia oraz czytanie wielokrotne tekstu. Wyniki te zestawili z wiedzą uprzednią badanych. W świetle uzyskanych przez nich wyników rysowanie bardzo wspomaga rozumienie czytanego tekstu, gdy wiedza uprzednia jest niska. Przy znacznych zasobach wiedzy uprzedniej wpływ tej metody jest mniejszy, co można też wytłumaczyć faktem znacznych zasobów wiedzy osobistej. Zatem gdy mamy do czynienia z uczniami o sporych zasobach wiedzy w danym temacie, rysowanie nie jest konieczne. Mniejszą efektywność zaobserwowano przy zastosowaniu wyobraźni, zaś najmniejszą przy ponownym czytaniu. Autorzy ci sugerują, że wyobrażanie sobie treści zawartych w tekście naukowym powoduje przeładowanie poznawcze u uczących się. Z drugiej strony, jak zauważają Peggy van Meter i Joanna Garner (2005), pomimo że idea rysowania generowanego przez uczącego się nie jest nowa, a do tego jest wiele teorii i przesłanek wskazujących na jej użyteczność, to brakuje badań potwierdzających skuteczność tej metody. Brakuje zwłaszcza badań dowodzących tego, że rysowanie jest procesem uczenia się. Jest sporo prac opisujących rysowanie z różnych perspektyw jako diagnozę rozwoju dziecka, diagnozę zaburzeń, element wizualizacji koncepcji, ale brakuje dowodów wspierających ideę uczenia się przez rysowanie. Przedstawiona praca może być przykładem podjęcia próby dostarczenia takiego dowodu. Przykładowe rysunki wykonane podczas realizacji zajęć z tematu Owoce i nasiona przedstawione są na pracach 13-15, z tematu Kwiaty na pracach 16-18, z tematu Ryby na pracach 19-21, zaś z tematu Chrząszcze na pracach 22-24.

221

5.2.1.3. Szkic Trzecim zadaniem graficznym, jakie mieli do wykonania uczestnicy projektu, było rozwiązanie zadania problemowego poprzez rysowanie – które polegało na zaprojektowaniu organizmu, który miałby spełniać określone warunki wstępne. Przy realizacji tematu Owoce i nasiona średnia (± SD) uzyskanych punktów w grupie badanej (Nl.osób= 1375) wyniosła 5.22 (± 1.51). W przypadku tego szkicu nie było maksymalnej do zdobycia liczby punktów – zależały one od przyjętej przez ucznia strategii rozwiązywania problemu, ale naliczono łącznie 12 cech, największa obserwowana w tej grupie liczbę punktów to 10. Podczas realizacji tematu Kwiaty w grupie badanej (Nl.osób= 1242) średnia (± SD) uzyskanych punktów dla szkicu wyniosła 6,06 (±2,20). Podobnie jak w poprzednim temacie nie było maksymalnej do zdobycia liczby punktów – zależały one od przyjętej przez ucznia strategii rozwiązywania problemu, ale naliczono łącznie 14 różnych cech, przy czym największa obserwowana w tej grupie liczba punktów to 11. W temacie Ryby średnia (±SD) uzyskanych punktów dla badanej grupy (Nl.osób= 1297) wyniosła 7,58 (±2,81). Podobnie jak w powyższych przypadkach nie było maksymalnej do zdobycia liczby punktów – zależały one od przyjętej przez ucznia strategii rozwiązywania problemu, ale naliczono łącznie 16 różnych cech, przy czym największa obserwowana w tej grupie liczba punktów to 15. W przypadku tematu Chrząszcze w grupie badanej (Nl.osób= 1251) średnia (± SD) uzyskanych punktów ze szkicu wyniosła 11,97 (± 2,92). Mimo że podobnie jak w przypadku realizacji poprzednich trzech tematów również tu nie zakładano, że któryś z uczniów osiągnie maksymalną liczbę punktów równą liczbie cech w całej badanej populacji, to w tym wypadku wytwory dzieci stanowią wyjątek, gdyż aż 25 uczniów zdobyło maksymalną liczbę punktów – 16. Przykładowe szkice wykonane podczas realizacji zajęć z tematu Owoce i nasiona przedstawione są na pracach 25-27, z tematu Kwiaty na pracach 2830, z tematu Ryby na pracach 30-32, zaś z tematu Chrząszcze na pracach 33-35. Owoce i nasiona Szkic w tym temacie związanym był z zadaniem, jakim był w tym wypadku projekt owocu, który mógłby pływać na wodzie, a jednocześnie przyczepiać się do sierści zwierząt. Celem ułatwienia i umożliwienia inkubacji problemu najpierw dzieci poznawały różne strategie owoców na rozprzestrzenianie, a następnie jeszcze przed wykonaniem zadania odbywała się dyskusja, której dążeniem było znalezienie kluczowych pytań i próby odpowiedzi na nie. Wśród pytań zadawanych przez dzieci pojawiały się: czy w wodzie haki będą skuteczne? jak się przyczepić do mokrej sierści? jak się utrzymać na

222

wodzie? Prowadzący nie udzielał odpowiedzi, jedynie zadawał dodatkowe pytania naprowadzające. Wyróżniono łącznie 11 cech, które obejmowały takie elementy, jak: obecność nasion, wyróżnienie komory, komora wypełniona tłuszczem, komora wypełniona powietrzem, tratwę, obecność haków, ulokowanie haków (na owocu – a nie na nasionach), obecność swoistego kleju, kształt itd. Kształt owocu w tym przypadku oznaczał taką realizację projektu owocu, która przedstawia proporcje pomiędzy poszczególnymi elementami obiektu mogącymi mieć biologiczne odzwierciedlenie (np. wielkość nasion w stosunku do owocni; haki umożliwiające przyczepienie się, jego biologiczność). W przypadku szkicu niemożliwe było, aby wszystkie elementy wystąpiły jednocześnie na wytworze graficznym ucznia (przykładowo – nie zakładano, że komora będzie jednocześnie wypełniona powietrzem i tłuszczem), ale wszystkie możliwości zostały wypisane i zakodowane. Na wykresie 24. przedstawiono rozkład elementów projektowanego owocu na szkicach uczniów w badanej populacji.

* oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, ** oznaczono pierwszą obecność warunkową (spełnienie pierwszego warunku – unoszenia się na wodzie), tu komora/tratwa, co oznacza, że jedna z tych cech musiała się pojawić na szkicu, aby spełniał warunki założone w zadaniu ***oznacza drugą obecność warunkową (spełnienie drugiego warunku – przyczepiania się do sierści zwierząt), tu haki lub coś kleistego

Przy szkicu oceniano również kreatywność uczniów. Z uwagi na to, że jedynym czynnikiem wspólnych dla wszystkich znanych mi poglądów na temat kreatywności jest element nowości, zatem był on brany pod uwagę w proponowanej ocenie.

Wyniki i ich analiza

Wykres 24. Rozkład częstości występowania określonej cechy na szkicu owocu, N = 1375. Analizowane cechy to: 1) obecność nasion*, 2) narysowanie komory**, 3) komora wypełniona tłuszczem, 4) komora wypełniona powietrzem, 5) tratwa**, 6) obecność haków***, 7) ulokowanie haków na owocu, 8) obecność swoistego kleju***, 9) kształt z proporcjami mogącymi mieć biologiczne odzwierciedlenie 10) kolor – wybrany lub opisany 11) owoc zbiorowy

223

Skala oceny kreatywności w zaprezentowanym wytworze miała 3 wymiary. Pierwszy obejmował zaproponowanie w szkicu nowych rozwiązań, ale przez użycie znanych uczniowi schematów. Przykładowo nowym zastosowaniem w ramach poznanych schematów było stosowanie przez ucznia propozycji wielu haków na owocu czy nietypowego koloru owocu, albo zaproponowanie owocu zbiorowego. Do drugiego obszaru pomiaru kreatywności należały wszelkie nowości zaproponowane przez uczniów, ale wykraczające poza poznane schematy, np. zaproponowanie kleju jako substancji czepiającej się sierści zwierząt, rysowanie zróżnicowanych haków, umieszczenie ich nierównomiernie na owocu, nietypowy kształt owocu, dodawanie szypułki do owocu, łączenie strategii – np. uczniowie rysowali owoc, który posiadałby zarówno tratwę, jak i komorę, zróżnicowane wielkości nasion czy różne tratwy. Trzeci aspekt oceny kreatywności dotyczył tego, na ile sposobów uczeń odpowiedział na problem (np. zapewnił w swoim projekcie zarówno tratwę jak i komorę powietrzną). Analizując treści przedstawione na szkicach, można zauważyć ich wątki realistyczne, jak i abstrakcyjne. Zadanie to znów wymagało jeszcze większego zaangażowania i związane było z dużym obciążeniem poznawczym. Aż 26 uczniów nie podjęło się wykonania tego zadania. Istotą zadania było zaprojektowanie owocu, który mógłby jednocześnie być rozprzestrzeniany przez wodę i przyczepiać się do sierści zwierząt. W badanej populacji aż 915 uczniów pamiętało, że nasiona są częścią owocu i umieściło je na swoim wytworze graficznym. Świadczy to o rozbudowaniu pojęcia owoc o nasienie. Najczęściej wybieraną strategią na przyczepianie się do sierści zwierząt były haki. W przypadku owoców i nasion dzieci wykazywały się wieloma pomysłami, które nie były poznane podczas zajęć. Bardzo ciekawym przykładem są rysunki dzieci przedstawiające możliwość przyczepiania się za pomocą swoistego, jak to określali sami rysujący, kleju, śluzu czy gluta. Była to opcja, którą uczniowie sami zaproponowali. Szczególnie ciekawe z biologicznego punktu widzenia były projekty, w których uczniowie ulokowali owoc na tratwie mającej właściwości klejące, lub która jest pokryta śluzem. Okazuje się, że podobne rozwiązanie można znaleźć w naturze. Urządzenie w postaci spłaszczonego worka, w środku którego jest nasienie, mają diaspory grzybienia białego (Nymphaea alba), zaś u grążela żółtego Nuphar luteum nasiona otoczone są śluzem, w którym są liczne pęcherzyki powietrza, a całość wygląda jak płaska tratwa (Podbielkowski i Podbielkowska, 1992). Większość nasion schowana była wewnątrz owocu w postaci komory powietrznej z hakami, jakie również można spotkać w naturze – np. owoce kolczurki. Zdarzały się też ciekawe propozycje, jak np. pękające pod wpływem wody owoce wyrzucające pokryte śluzem nasiona trafiające w przelatujące ptaki. Potwierdzenia istnienia takich w naturze autorka pracy nie odnalazła. Zaskakująca jest liczba osób, które przedstawiły na swoim

224

Wykres 25. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia owoc z definicjami podawanymi przez dzieci oraz cechami wyróżnionymi z wykonanych grafik

Wyniki i ich analiza

projekcie owoc zbiorowy – którego wskaźnikiem był owoc mający wiele nasion. W prowadzonych rozmowach nie była poruszana kwestia liczby nasion jako jednej ze strategii zwiększających szansę na zdobycie nowych terenów, niemniej nawet wśród sześciolatków przykłady takie się pojawiały. Szkic jako

225

projekt powinien w zasadzie uwzględniać podstawowe cechy i rolę owoców. Jak już wspomniano większość dzieci rysowała nasiona w środku owocu, co świadczy o zrozumieniu roli owocu, która związana jest z ochroną nasion. Niektóre dzieci dodawały też dodatkowe osłonki na nasiona (w naturze występują łupiny nasienne widoczne szczególnie w owocach śliwy czy czereśni). Wątkiem abstrakcyjnym było przedstawianie owoców uśmiechniętych, wyglądających jak cukierki lub jak łódź piracka.

Wykres 26. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia nasienie z definicjami podawanymi przez dzieci oraz cechami wyróżnionymi z wykonanych grafik

226

Dzięki wykonaniu tego zadania uczniowie nie tylko doskonalili swoje zdolności abstrakcyjnego myślenia, ale rozumienie pojęcia owoc miało szansę być rozszerzone o kolejne aspekty – związane z funkcją i budową owoców rozprzestrzenianych przez wodę i zwierzęta jednocześnie. W rezultacie biorąc pod uwagę treści przedstawione na wszystkich trzech wytworach graficznych w analizowanej grupie, pojęcia owoc i nasienie zdobyły nowe cechy semantyczne przedstawione na wykresach 25. i 26. Analizując mapy pojęciowe przedstawiające sieć cech semantycznych dla owoców i nasion można zauważyć większą złożoność i swoiste wypełnienie luk, które obecne były przed zajęciami. Zmiana kodu przekazywania informacjiz werbalnego na wizualny i brak wytycznych wskazujących na elementy owocu, czy nasienia, które powinny być zamieszczone na wytworach graficznych wskazuje na wysokie prawdopodobieństwo włączenia danych pojęć do sieci semantycznej badanych. Nie wszystkie elementy składające się na naukową sieć semantyczną pojęcia owoc czy nasienie były poruszane na zajęciach, czy nie wszystkie były możliwe do zweryfikowania w postaci graficznej, stąd pozostały niezmienione względem sieci przedstawionych na wykresach 1. i 2. Wykonanie szkicu w trzecim temacie związane było z zaprojektowaniem kwiatu, który mógłby być zapylany przez ślimaki. Celem ułatwienia i umożliwienia inkubacji problemu najpierw dzieci poznawały strategie kwiatów na przyciąganie zapylaczy (ale nie ślimaków), a następnie jeszcze przed wykonaniem zadania odbywała się dyskusja, której celem było znalezienie kluczowych pytań i próby odpowiedzi na nie. Pytania, które zadawały dzieci, dotyczyły tego, co lubią ślimaki, co je może przyciągnąć, jak mogłyby wejść do kwiatu? jakie kolory widzą ślimaki? Prowadząca nie udzielała odpowiedzi, jedynie zadawała pytania naprowadzające. Wyróżniono łącznie 13 cech, które mogły być uwzględnione na szkicach będących projektem kwiatu zapylanego przez ślimaki. Wśród nich są: obecność słupka ze znamieniem, obecność pręcików, oraz pylników na nich zaznaczonych, obecność płatków, kształt kwiatowy, kolor przyciągający ślimaki, ułatwienie wejścia ślimakowi, opisanie zapachu kwiatu, który mogłyby one wydzielać, żeby być atrakcyjnymi dla tych zwierząt lub za nawiązanie wyglądem kwiatu do ślimaka oraz za uwzględnienie łodygi i liści. Na wykresie 27. przedstawiono rozkład częstości uwzględniania poszczególnych elementów kwiatu zapylanego przez ślimaki na szkicach w badanej populacji. Projekty kwiatów były najciekawsze spośród wszystkich badanych. Mimo że przed uczniami został postawiony jeden warunek wstępny, że kwiat ma być zapylany przez ślimaki, to pomysłowość uczniów była tu niemal nieograniczona. W wątkach realistycznych często przedstawiona była cała roślina

Wyniki i ich analiza

Kwiaty

227

Wykres 27. Rozkład częstości poszczególnych elementów szkicu przedstawiającego kwiat zapylany przez ślimaki. N = 1242. Analizowane cechy to: 1) obecność słupka* 2) znamię słupka*, 3) obecność pręcików*, 4) obecność pylników*, 5) obecność płatków*, 6) kształt kwiatowy (przynajmniej częściowo płatki otaczają słupek i pręciki, lub przywabiają ślimaka), 7) kolor przyciągający ślimaki*, 8) ułatwienie wejścia ślimakowi, 9) opisanie zapachu kwiatu*, który mogłyby one wydzielać, żeby być atrakcyjnymi dla tych zwierząt, 10) za nawiązanie wyglądem kwiatu do ślimaka oraz za uwzględnienie 11) łodyga 12) liście 13) leżący na ziemi/pułapka * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie oznaczone kolorem czarnym

z łodygą i liśćmi, a w elementach kwiatu były słupek i pręciki. Zdarzały się przypadki zróżnicowania poszczególnych elementów – jak wysokie i niskie pręciki, które obsypywałyby pyłkiem różne części ciała ślimaka. Zróżnicowanie najczęściej dotyczyło płatków, niektóre miały służyć za podjazd, inne za tworzenie pułapki, a jeszcze inne za ochronę organów generatywnych (wszystkie na jednym szkicu). Okwiat przybierał na szkicach różne kształty np. całego ślimaka, muszli ślimaka, truskawki, kapusty albo karuzeli. Najczęściej jednak – bez względu na lokalizację szkoły – rysowane były specyficzne podjazdy dla ślimaka utworzone przez jeden z płatków opadający aż do ziemi. Kwiaty często były pułapkami lub labiryntami. Tu uczniowie zaskoczyli autorkę badań. Kwiaty wyposażone były w różne elementy, jak łaskotacze do zabawy dla ślimaka, ocierające się o ciało ślimaka pręciki, wąskie przejścia i tunele, słupki z glutem, który to śluz miałyby podwójną rolę – przyciągać ślimaki i odklejać od nich pyłek. Różowe „kulki”, które mogłyby być do zjedzenia tylko wówczas, gdy kwiat byłby zapylony, trujące gazy, zapadnie, windy, mechanizmy działające na zasadzie huśtawki równoważnej itd. Niektóre opisy były dość drastyczne, zakładały uśmiercanie ślimaków w przypadku nienastąpienia zapylenia lub nawet w przypadku posiadania muszli. Przykładowe opisy umieszczone przy szkicach przedstawiono poniżej (pozostawiłam oryginalny zapis z prac uczniowskich):

228

Inne strategie zakładane przez rysujących dotyczyły wytwarzania zapachów. Zatem w przygotowanych projektach kwiaty wydzielały zapach gnijącej kapusty, różnych owoców leśnych, często wydzielały też wodę, aby przyciągnąć ślimaki. Wśród zapachów, jakie miałyby wydzielać kwiaty, aby przywabiać ślimaki najczęściej pojawiały się zapach kapusty, grzybów, zgnilizny czy truskawki oraz „samicy ślimaka”. Ten ostatni przykład jest o tyle ciekawy, że większość naszych lądowych ślimaków jest obojnacza. Niemniej wśród innych zapachów pojawiały się jeżyny, poziomki, maliny, jagody, zapach śluzu ślimaka, lasu, miodu, wody czy pleśni. Niektórzy zdążyli nawet wymyślić nazwę dla rysowanego przez siebie kwiatu. Wśród przykładów ciekawych

Wyniki i ich analiza

• kwiat ma zapach zgnilizny, jest cienki jak sałata i ma kolor brązowo-czerwony. Jak ślimak wejdzie to nie wyjdzie, musi wejść kolejny ślimak i musi nie mieć skorupy, bo wyjście jest małe i jak przejdzie, tam musi ocierając się o wyjście zostawić pyłek i zabrać inny; • wydziela mokrą śluzowatą substancję o zapachu truskawek, jest czerwono-zielony, niskie pręciki zostawiają pyłek na stopie, niskie słupki zbierają pyłek ze stopy; • ślimako zachęcacz jest to kwiat, który zmienia się w chłopaka lub dziewczynę, jest w kształcie muszli i leży na ziemi; • granuchol jest to kwiat, który śmierdzi zgnilizną i zmienia co tydzień kolor na zielono i brązowy; • ślimaczysko windowe, gdy ślimak wchodzi aby zjeść kapustę (zgniła, na szczycie; uwaga autora) zostaje wciągnięty jak na windzie, gdy zje kapustę dojdzie do pyłku i może zejść tylko drugą stroną, w ten sposób przejdzie przez pyłek i zabierze go swoim śluzem, płatki ma zielone, podjazdy brązowe; • ślimak idzie do niego – po krętej drodze podjeździe, pyłek po drodze przyczepia się go niego, u szczytu podjazdu zielonego ma furtkę do drzwi – słupka, pachnie śluzo – lilio – ślimakowo, ma brązowy szczyt kwiatu; • kwiat ma zapach zgnilizny, jest cienki jak sałata i ma kolor brązowo – czerwony. Jak ślimak wejdzie to nie wyjdzie, musi wejść kolejny ślimak i musi nie mieć skorupy, bo wyjście jest małe i jak przejdzie, w kwiecie okwiat wygląda jak okrąg z płatków; • kwiat zwabia ślimaka skorupką (ma kształt muszli; uwaga autora) i zapachem kapusty, gdy wejdzie na kwiat liście zasłaniają mu drogę i dopóki nie zapyli słupka w środku tej skorupki to nie wyjdzie; • kwiat ten swoim specyficznym kształtem (muszla ślimaka; uwaga autora) przyciąga ślimaki i łapie je na swoje lepkie linie na swoim „ciele”. Kwiat nie wytwarza nektaru, czym torturuje ślimaki i zabija. Ślimaki nie mają czym się odżywiać i umierają.

229

nazw wybrane zostały następujące: zapyślimaron, ślimakowabiacz, ślimakowciągator, kapustniak gnilakórnikowy, winna róża (pachnie winem), ślimakolus drapakus, zanormaśniak europejski, brokatowiec ślimakowiec czy przyciągus ślimakus. Niewątpliwie systematycy poszukujący ciekawych nazw gatunków organizmów w języku polskim mogą rozpocząć współpracę z uczniami szkół podstawowych (czego zapewne nie docenią późniejsi studenci biologii, którzy łamią sobie języki na niektórych już istniejących nazwach jak np. podejźrzon księżycowy czy nasięźrzał pospolity, ale warto spróbować). W przyrodzie zapylanie kwiatów przez ślimaki znane w literaturze pod nazwą malakogamia w zasadzie jest przypadkowe. W Polsce zaobserwował je Władysław Szafer (1969) na śledziennicy. Trudno więc odnieść te uczniowskie propozycje do występujących w naturze kwiatów. Znane są natomiast rośliny posiadające kwiaty pułapki (zwłaszcza na owady), np. kokornak (Aristolochia), który faktycznie zwabia owady w pułapkę, z której ich nie wypuści, dopóki nie dojdzie do zapylenia. Niektóre ze storczyków posiadają w swoim okwiecie warżki (labellum, jeden z listków wewnętrznego okółka), które często przyciągają owady imitując swoim wyglądem np. samicę danego gatunku owada. W polskiej florze znany z tego typu imitacji jest storczyk – dwulistnik muszy (Ophrys insectifera). Zapylenia dokonują samce niektórych błonkówek, które są zwabiane przez okwiat imitujący samicę. Z kolei inne gatunki storczyków np. z rodzaju Bulbophyllum, mają bardzo długie płatki, które teoretycznie mogłyby służyć jako taki „podjazd” dla ślimaków, przypominają kształtem to, co umieścili na swoich szkicach rysujący. Niemniej w przypadku przedstawicieli rodzaju Bulbophyllum najczęściej występującymi zapylaczami są muchówki zwabiane do nich zapachem. Przykłady te (poza kokornakiem i dwulistnikiem) nie były jednak prezentowane ani omawiane podczas zajęć. Naszkicowanie przez uczniów w kwiecie słupków, pręcików, płatków świadczy również o rozumieniu pojęcia „kwiat” jako takiego organu rośliny, który ma w sobie elementy rozrodcze (słupek i pręciki) oraz okwiat, który jest powabnią i ochroną dla elementów rozrodczych. Występowanie strategii przyciągających ślimaki, jako ewentualnych zapylaczy, również świadczy o dostrzeganiu zależności przyczynowo-skutkowej. Projektując element, który będzie atrakcyjny dla ślimaka, można go przyciągnąć i sprawić, że przeniesie pyłek z jednego kwiatu na inny. Zdarzały się również projekty minimalistyczne, pozbawione nawet okwiatu, czy bez opisu. Była grupa uczniów w badanej populacji, którzy ograniczyli swoje wypowiedzi do określenia koloru płatków korony czy do stwierdzenia, że kwiat pachnie lub zapachem przyciąga ślimaki. Wykonanie szkicu nie było zadaniem łatwym, nie było zatem zamierzeniem autorki zamęczenie uczniów czy zmuszenie ich do „bycia kreatywnym” lub „pokochania kwiatów”. Były sytuacje, w których nawet w pewnej szkole temat Kwiaty w jednej klasie wzbudził żywe zainteresowanie a w drugiej, już po wypowiedzeniu tematu zajęć, opór psychiczny i nawet fizyczny (milczenie) stawiany przez większość kla-

230

Wyniki i ich analiza

sy był tak duży, że rozmowy QtA odbywały się z kilkoma zaledwie osobami. Reszta odmawiała współpracy, uczniowie ci nie chcieli dotykać kwiatów, nie wzruszały ich przemyślne strategie kwiatów ani odpowiadanie na pytania. Sytuacja ta do tego stopnia zmartwiła mnie, że po zajęciach zapytałam jednego z uczniów, dlaczego był taki słaby odzew, taka nie najlepsza współpraca, czy coś może powinno być zmienione. W odpowiedzi usłyszałam: „niech się pani nie przejmuje, po prostu nie trafiła pani w temat, tu nikt by nie trafił, to był najgorszy sprawdzian ever”. Były to jedne z najtrudniejszych zajęć, kiedy jedno z podstawowych założeń projektu dotyczące pasji prowadzącego, która może doprowadzić do zaangażowania uczniów w działania, zostało już w punkcie startowym wyeliminowane. Niemniej zadania rysunkowe zostały przez uczniów wykonane i wyniki uzyskane również z tego zespołu klasowego są włączone do analiz. Oceniając kreatywność uczestników projektu przy trzecim rysunku w ramach rozwiązań nowych, ale będących w schemacie poznanych na zajęciach rozwiązań, można wyróżnić np. położenie kwiatu na ziemi, zmiana kształtu płatków – np. zwinięte w tunel, lub dziwnie wygięte, przedstawienie nietypowego jak na kwiat koloru np. brązowy (w uwagach dzieci podpisywały, że ten kwiat jest brązowy, bo ślimaki widzą ten kolor) lub zapach kwiatu jest przystosowany do tego, jakie lubią ślimaki. W rozwiązaniach nowych wykraczających poza schemat poznany na zajęciach wyróżniano najczęściej obecność dodatkowych elementów, np.: podjazd dla ślimaka, podjazd w kolorze zielonym, śliskość płatków, pułapki, zachęty w postaci np. truskawki w okwiecie, kształt kwiatu przypominający muszlę ślimaka. Trzeci aspekt oceny kreatywności dotyczył tego ile obszarów modyfikacji wyróżnił, albo na ile sposobów rozwiązał problem (np. kształtem, zapachem, kolorem, pułapkami). Dzięki wykonaniu tego zadania uczniowie nie tylko doskonalili swoje zdolności abstrakcyjnego myślenia, ale rozumienie pojęcia kwiat miało szansę być rozszerzone o kolejne aspekty – związane z funkcją i budową kwiatów, jako organów służących do rozmnażania i w tym celu przywabiających zapylaczy. W rezultacie biorąc pod uwagę treści przedstawione na wszystkich trzech wytworach graficznych, jakie powstały podczas zajęć z tego tematu, w analizowanej grupie, pojęcie „kwiat” zdobyło nowe cechy semantyczne przedstawione na poniższej mapie pojęciowej (wykres 28). Analiza mapy semantycznej dotyczącej pojęcia kwiat (wykres 28) wykonanej po zajęciach na podstawie oceny wytworów graficznych uczestników badań pozwala stwierdzić, że liczba cech istotnych jest zdecydowanie większa niż przed zajęciami (wykres 3). Można zauważyć, że nastąpiło wyraźne wypełnienie luk dotyczących przede wszystkim biologicznych funkcji kwiatu – takich, jak rozmnażanie i strategie na przywabianie zapylaczy. Mapa ta stanowi

231

Wykres 28. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia kwiat z definicjami podawanymi przez dzieci oraz cechami wyróżnionymi z wykonanych grafik

mierzalny wskaźnik rozszerzenia rozumienia pojęcia kwiat o istotne cechy semantyczne. Nie wszystkie elementy istotne z punktu widzenia naukowego zostały uwidocznione w wytworach graficznych. Niektóre określenia biologiczne stanowią duże wyzwanie dla wizualizacji przez swoją niedookreśloność, gdyż stanowią grupę elementów – jak np. pojęcie organ roślinny czy skrócony pęd. Inne jak organy męskie i żeńskie mogą być sprawdzane pośrednio, przez występowanie lub brak pręcików i słupków na wytworze graficznym. Jednak wymagałoby to podwójnego zaliczania tego samego elementu rysunku, wobec czego na powyższym wykresie elementy „organy żeńskie” i „organy męskie” są zaznaczone kolorem szarym ze względu na trudność jednoznacznego stwierdzenia, czy na pewno one wystąpiły w sieci semantycznej uczniów. Na zajęciach nie poruszano również zagadnienia kwiatów pojedynczych lub złożonych, więc ten element nie mógł być zweryfikowany podczas zajęć. Szkic w tym temacie dotyczył zaprojektowania ryby, która mogłaby całe życie spędzać na lewym boku, przysypywać się piaskiem w razie zagrożenia lub celem polowania, a wszystko, co mogłoby ją spotkać, pochodziłoby z góry. Celem ułatwienia i umożliwienia inkubacji problemu najpierw dzieci poznawały różne strategie ryb na maskowanie się w środowisku i dotykały skóry rekina i głowy płaszczki. Aby ułatwić dzieciom wyobrażenie sobie sytuacji, pokazywano model pstrąga „Ryszarda”, który leżałby na lewym boku. Następnie jeszcze przed wykonaniem zadania odbywała się dyskusja, której celem było znalezienie kluczowych pytań i próby odpowiedzi na nie. Pytania dotyczyły np. tego, czy oko może być zwrócone do piasku, jak można efektywnie poruszać się leżąc na boku, co z otworem gębowym? Jak go zaprojektować, by ryba nie najadała się piasku za każdym razem, jak otworzy paszczę? Prowadząca nie udzielała odpowiedzi, jedynie zadawała pytania naprowadzające. Łącznie naliczono 16 cech, które możliwe były do wyróżnienia na podstawie rysunków dziecięcych. Cechy te obejmowały: obecność jednego oka, drugiego oka przesuniętego na prawy bok, obecność płetwy ogonowej, grzbietowej, piersiowej, brzusznej, odbytowej, obecność szerokich płetw z górnej krawędzi oraz z dolnej krawędzi, obecność otworu gębowego i jego przesunięcie (ze względu na boczne ułożenie na piasku), nozdrza, linia boczna i maskujący kolor oraz kształt rybi. Pierwowzorem tego opisu była flądra. Na wykresie 29. przedstawiono rozkład częstości uwzględniania poszczególnych elementów ryby, który spełniałaby określone warunki brzegowe na szkicach w badanej populacji. Na całą liczbę osób w badanej populacji wynoszącą N= 1297, aż 76 dzieci nie podjęło się wykonania tego zadania, z czego 52 z grupy kontrolnej. Łącznie szkic był analizowany na populacji N= 1221. Większość projektów zawierała odpowiedni kształt ryby dennej oraz widoczne jedno oko. Drugie, które ze względu na denny tryb życia powinno być

Wyniki i ich analiza

Ryby

233

Wykres 29. Rozkład częstości poszczególnych elementów szkicu przedstawiającego rybę spełniającą określone warunki. N = 1221. Analizowane cechy to: 1) kształt ryby spłaszczonej – dennej*, 2) jedno oko z boku*, 3) drugie oko przesunięte*, 4) płetwa ogonowa *, 5) płetwa grzbietowa*, 6) płetwa piersiowa*, 7) płetwa brzuszna*, 8) płetwa odbytowa*, 9) szerokie płetwy z grzbietowej krawędzi ciała, 10) szerokie płetwy z brzusznej krawędzi ciała, 11) obecność otworu gębowego*, 12) przesunięcie otworu gębowego na jeden bok (prawy), 13) nozdrza, 14) linia boczna, 15) maskujący kolor, 16) nozdrza * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie oznaczone kolorem czarnym

przesunięte na ten sam bok – już nie zawsze było – ale nadal na ponad 50% szkiców udało się odnaleźć przesunięcie tego narządu zmysłu. Dość często występowały wyróżnione płetwy grzbietowa i ogonowa. Najrzadziej zauważalnymi elementami były płetwy piersiowe i nozdrza. Projekty ryb mogących spełniać określone warunki brzegowe były dość zróżnicowane głównie pod względem kolorystycznym, co nie do końca spełnia kryterium łatwego zagrzebywania się w piasku. Niemniej szkice przedstawiały ryby fioletowe w czerwone kropki lub różowe, brązowe, żółto-zielone czy niebieskie z żółtymi płetwami – nawiązujące kolorystyką i kształtem do zmodyfikowanej rybki Dory z animowanej bajki pt. „Gdzie jest Nemo?” lub „Gdzie jest Dory?” Często przypominały również rozmaite spłaszczone elementy: talerze, naleśniki, co spełniało kryterium ryby dennej. Niektóre ryby przybierały ciekawe kształty – amebowaty, kulisty, posiadający liczne szczecinki, włoski (pomagające jej przywabiać ofiarę), wężowaty lub przypominający płaszczkę ze skrzydłami. Zdarzały się dodatkowe czułki i płetwy w kształcie trójkątów, zmyłkowe oczy czy kształt rozgwiazdy. Najczęściej występującym dodatkowym elementem było jednak „światełka na stylikach” – podobne do wiciowatego wabika znajdującego się na głowie i zakończonego świecącym wyrostkiem, charakterystycznego dla ryb głębinowych z rzędu żabnicokształtnych. Dzieci uzasadniały, że widziały te ryby i znały je również z przywoła-

234

Chrząszcze Wykonanie szkicu w tym temacie związane było z zaprojektowaniem chrząszcza, który mógłby pływać pod woda, polować tam na inne owady, małe

Wyniki i ich analiza

nych już filmów. Zdarzały się również projekty bardzo przypominające flądrę. Również niektóre dzieci utożsamiały warunki brzegowe z warunkami, jakie spełnia flądra, co nie zawsze pobudzało kreatywność dzieci i co można również zauważyć w ostatecznych efektach. Oceniając kreatywność uczestników projektu przy trzecim rysunku w ramach rozwiązań nowych, ale obecnych w schemacie poznanych na zajęciach rozwiązań, można wyróżnić np. przesunięcie oka na prawą stronę, przesunięcie otworu gębowego bardziej na prawy bok, wykrzywienie otworu gębowego, modyfikacje w kolorze ryby – na ubarwienie piaskowe, dodawanie nowych płetw. W rozwiązaniach nowych wykraczających poza schemat poznany na zajęciach wyróżniano najczęściej obecność dodatkowych narządów zmysłów, np.: „zmyłkowe oczy” czy oczy na stójkach, zupełnie nowy kształt ryby, którego nie znają z zajęć; modyfikacje płetw np.: nowy sposób ich połączenia, dają inny kształt płetw. Trzeci aspekt oceny kreatywności dotyczył tego, na ile sposobów uczeń odpowiedział na problem, który przed nim stał lub ile obszarów modyfikacji wyróżnił (np., w niektórych szkicach obszary modyfikacji dotyczyły nie tylko budowy morfologicznej czy anatomicznej, ale i behawioru: badacz mógł poznać te obszary dzięki opisom ucznia). Pomiar kreatywności związany z liczbą sposobów rozwiązania problemu był mierzony przez sprawdzanie obecności wyróżników tych sposobów, np.: na ile sposobów rozwiązał problem ryby: poruszanie (płetwy do pływania lub do maskowania), zasypywanie się piaskiem, spłaszczenie boczne z innymi formami maskowania i zmiany morfologiczne. W rezultacie biorąc pod uwagę treści przedstawione na wszystkich trzech wytworach graficznych, jakie powstały podczas zajęć z tego tematu, w analizowanej grupie, pojęcie „ryba” zdobyło nowe cechy semantyczne przedstawione na poniższej mapie pojęciowej (wykres 30). Porównując mapę pojęciową wykonaną na podstawie danych otrzymanych przed zajęciami (wykres 4) z mapą dla tego pojęcia wykonaną na podstawie analizy wytworów graficznych uczestników (wykres 30), zauważyć można wyraźne wypełnianie luk. Nie mogę jednoznacznie stwierdzić, czy w skład tej sieci semantycznej wchodzi pojęcie narządów zmysłów, niemniej pojęcie przynajmniej na 19% szkiców narządy w postaci linii bocznej i nozdrzy były pokazane (wykres 29). Najmniej licznie reprezentowaną cechą semantyczną w tej sieci są płetwy piersiowe (16% badanych, którzy wykonali szkic ryby). Jednakże również podczas zajęć uczestnicy poznawali modyfikacje kształtów ryb, które tych płetw nie posiadają, więc jej brak nie musi oznaczać niewłączenia tego deskryptora do sieci semantycznej pojęcia ryba.

235

rybki, a nawet kijanki, ale gdyby doszło do wyschnięcia zbiornika, mógłby spokojnie odlecieć i poszukać innego. Celem ułatwienia i umożliwienia inkubacji problemu najpierw dzieci poznawały różne strategie życiowe chrząsz-

Wykres 30. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia ryba z definicjami podawanymi przez dzieci oraz cechami wyróżnionymi z wykonanych grafik

236

Wykres 31. Rozkład częstości poszczególnych elementów szkicu przedstawiającego chrząszcza spełniającą określone warunki. N = 1251. Analizowane cechy to: 1) – 6) obecność 6 odnóży krocznych*, 7) odnóża członowane*, 8) głowa*, 9) przedplecze *, 10) pokrywy na odwłoku*, 11) obecność modyfikacji umożliwiających pływanie*, 12) skrzydła*, 13) czułki, 14) obecność silnych żuwaczek*, 15) oczy, 16) opływowy kształt ciała* * oznaczono cechy istotne z biologicznego punktu widzenia, na wykresie oznaczone kolorem czarnym

Wyniki i ich analiza

czy na kamuflowanie się, polowanie czy zdobycie partnera. Następnie jeszcze przed wykonaniem zadania odbywała się dyskusja, której celem było znalezienie kluczowych pytań i próby odpowiedzi na nie. Pytania, które na głos zadawały dzieci, dotyczyły tego, co umożliwiałoby pływanie pod wodą? Jak tam polować? Czy potrzebne są oczy? Jak nie pomoczyć skrzydeł? A czy jak się pomoczą, to czy mogą wyschnąć? Podobnie jak w poprzednich zadaniach prowadząca nie udzielała odpowiedzi, jedynie zadawała pytania naprowadzające. Wyróżniono łącznie 16 cech, które mogły być uwzględnione na szkicach będących projektem chrząszcza spełniającego postawione warunki wstępne. Wśród nich są: obecność sześciu odnóży, ich członowanie, trzy części ciała, obecność modyfikacji ciała umożliwiająca pływanie (jakaś forma płetw), obecność skrzydeł, silnych żuwaczek, oczu oraz opływowy kształt ciała. Pierwowzorem tego chrząszcza był pływak żółtobrzeżek. Na wykresie 31. przedstawiono rozkład częstości uwzględniania poszczególnych elementów chrząszcza, który jednocześnie pływałby pod wodą, polował tam, a w razie konieczności latał w poszukiwaniu innego zbiornika, na szkicach w badanej populacji. Wśród 1265 osób uczestniczących w badaniach 14 nie wykonało projektu chrząszcza. Zatem wnioskowanie dokonano dla N= 1251 uczniów. W przedstawionych projektach chrząszcza równie często jak odnóża projektowana była głowa i skrzydła. Zdecydowanie łatwiej przychodziło dzieciom pamiętać o konieczności ułatwienia temu organizmowi latania niż pływania –

237

choć i ten element często się pojawiał. Najmniej licznie występował opływowy kształt ciała. Niektóre projekty zawierały chrząszcze pokryte łuskami i śluzem – na wzór ryby. W innych uczniowie umieszczali dodatkowe czułki do oddychania tlenem atmosferycznym, czasem nawet w swojej wyobraźni projektowali coś na kształt fajki do nurkowania, którą ów chrząszcz mógłby wykorzystywać. W przypadku poruszania się pod wodą, najczęściej wykorzystywaną modyfikacją była zmiana szerokości odnóży, które przypominały wówczas bardziej wiosła niż delikatne członowane odnóża owadów. Czasem proponowane rozwiązania były niemal identyczne z tymi, które istnieją w naturze – odnóża przedstawione w projektach posiadały liczne włoski zwiększające powierzchnię takiego narządu ruchu. Również nie było problemów z silnymi żuwaczkami, choć czasem bardziej przypominały one żuwaczki samca jelonka rogacza, które raczej utrudniałyby pływanie chrząszczom pod wodą, ale niewątpliwie umożliwiałyby mocne chwytanie ofiary (pod warunkiem jej wcześniejszego upolowania). Ciekawym aspektem było również przedstawienie bańki z tlenem dookoła chrząszcza – co faktycznie stawonogi żyjące pod wodą często robią. Podobnie projekty zawierające pomysł wielokrotnie składanych skrzydeł. Skrzydła błoniaste chrząszczy oczywiście są składane, ale nie „wielokrotnie”. W tym wypadku uczeń chciał nadać mocy skrzydłom, które miałyby unieść ciężkiego owada z ogromnymi żuwaczkami i niemal wiosłami w miejscu stóp. Oceniając kreatywność uczestników projektu przy trzecim rysunku (szkicu) w ramach rozwiązań nowych, ale obecnych w schemacie poznanych na zajęciach rozwiązań, można wyróżnić np. długie odnóża lub bardzo szerokie odnóża, opływowy kształt ciała, kolor maskujący, olbrzymie żuwaczki. W rozwiązaniach nowych wykraczających poza schemat poznany na zajęciach wyróżniano najczęściej obecność dodatkowych elementów, jakich dotychczas nie omawiano na zajęciach, np.: płetwy, błony pływne, kule powietrza lub inne zbiorniki na powietrze, kolce i dodatkowe włoski, rzęsy w oczach, 2 typy żuwaczek do polowania czy dodatkowe elementy do przywabiania ofiar. Trzeci aspekt oceny kreatywności dotyczył tego, na ile sposobów uczeń odpowiedział na problem, który przed nim stał, lub ile obszarów modyfikacji wyróżnił (np. polowanie, pływanie pod wodą, oddychanie i latanie). W rezultacie biorąc pod uwagę treści przedstawione na wszystkich trzech wytworach graficznych, jakie powstały podczas zajęć z tego tematu, w analizowanej grupie, pojęcie „chrząszcz” zdobyło nowe cechy semantyczne przedstawione na poniższej mapie pojęciowej (wykres 32). Sieć semantyczna pojęcia chrząszcz jest bardzo złożona. Również opisy naukowe tej grupy zwierząt są rozbudowane. Analiza wykresu przedstawiającego zależności i rozumienie pojęcia chrząszcz (wykres 32) przez uczestników badania po zajęciach pozwala na wyciągnięcie wniosku o jego rozbudowaniu i większej złożoności (np. w porównaniu do wykresu otrzymanego dla danych

238

Wykres 32. Mapa pojęciowa obrazująca zestawienie definicji naukowej pojęcia chrząszcz z definicjami podawanymi przez dzieci oraz cechami wyróżnionymi z wykonanych grafik

sprzed zajęć – wykres 5). Wiele zależności zostało przez uczniów dostrzeżonych i uwidocznionych na wytworach graficznych. Wśród tych cech warto zwrócić uwagę na ulokowanie poszczególnych elementów na konkretnych częściach ciała czy zróżnicowanie skrzydeł pierwszej i drugiej pary. Wytwory graficzne nie pozwoliły na weryfikację zmian w sieci semantycznej dotyczących cyklu rozwojowego chrząszczy, jednakże czas był dość ograniczony, a pojęcie jest bogate w deskryptory. Podsumowanie wytworów graficznych będących projektami rozwiązania problemów biologicznych – szkiców Podsumowując tę część badań, ponownie można potwierdzić, że rysowanie we wszystkich trzech wymiarach łącznie sprzyja konceptualizacji. Najlepszym wskaźnikiem osiągnięcia celu jest wykonanie przez uczestników badania szkiców. Projektując własny owoc, który miałyby spełniać określone warunki, dzieci wykorzystywały zasoby wiedzy osobistej i koncepcje szersze niż w definicjach podawanych przed zajęciami. Trzy główne z biologicznego punktu widzenia grupy cech, które można przypisać owocom, to: posiadanie i ochrona nasion, obecność różnych przystosowań do rozprzestrzeniania i proporcje / kształt umożliwiające identyfikację obiektu. Z tych trzech grup zdecydowanie lepiej w procesie rysowania ujawniają się dwie pierwsze stricte związane z „istotą bycia owocu”. Kwiaty, mimo że nie cieszą się dużym uznaniem i zainteresowaniem uczniów, to niewątpliwie już przed zajęciami budzą pozytywne emocje, zwłaszcza wśród dziewcząt. Trudno jednak znaleźć typowo użyteczne zastosowanie kwiatów dla człowieka. Jeśli pominąć pewne błędne mniemania dotyczące dostarczania nam tlenu, to tylko jedna osoba w swoich opisach kwiatów uwzględniła fakt, że niektóre mogą być jadalne (co już jest zgodne z prawdą np. w przypadku kalafiora). Zatem zadanie wzbudzenia zainteresowania – zwłaszcza wśród chłopców, tym tematem było trudne również dla prowadzącego. Stąd pomysł wybrania jako jednego z obiektów wykorzystywanych na zajęciach kwiatu kokornaku, który czasem przypomina kształtem maskę znanego z sagi „Star Wars” Dartha Vadera. Do tego sposób funkcjonowania kwiatu tej rośliny (opisany powyżej) również wskazuje na „ciemną stronę mocy”. Wydaje się, że zaproponowane wzbudzenie emocjonalne wpłynęło na wyobraźnię uczestników badania do tego stopnia, że ocena biologiczności niektórych wytworów jest co najmniej trudna, a czasem wręcz niemożliwa. Mając niewiele czasu do dyspozycji na wykonanie szkicu, uczniowie dostarczyli w wielu wypadkach dowodów zarówno własnej kreatywności, jak i zrozumienia „istoty bycia kwiatu”. Mimo że aż 23 osoby nie podjęły się wykonania zadania, to rezultaty otrzymane od pozostałych osób są zaskakujące. Sytuację taką można również próbować wyjaśnić w kontekście różnic w wiedzy uprzedniej i postrzegania kwiatów. Nie da się ukryć, że uczniowie nawet klas 6. byli zaskoczeni strategiami roślin. Jeden

240

Prace 25-27. Szkice wykonane w ramach realizacji tematu Owoce i nasiona

Prace 28-30. Szkice wykonane w ramach realizacji tematu Kwiaty

Prace 31-33. Szkice wykonane w ramach realizacji tematu Ryby

Prace 34-36. Szkice wykonane w ramach realizacji tematu ChrzÄ&#x2026;szcze

Wyniki i ich analiza

z nich zapytał: „czy Pani aby tego wszystkiego o tych kwiatach nie wymyśla? Jaka jest jego nazwa, muszę ją wygooglać”. Być może niektórzy z nich odkryli, że kwiaty mogą być ciekawe i nie zawsze są takie „niewinne, na jakie wyglądają”. Również tylko w przypadku szkiców dotyczących kwiatów liczba wątków abstrakcyjnych jest w całej populacji porównywalna z liczbą wątków realistycznych. W przypadku pozostałych tematów dominują wątki realistyczne. W szkicach dotyczących ryb uczniowie dość łatwo dostosowywali kształt do dennego tryby życia projektowanego zwierzęcia. Również niemal wszyscy uwzględnili płetwy przynajmniej po stronie grzbietowej i brzusznej. Ponad 50% szkiców miało przesunięte oko w taki sposób, że na jednym boku widniały oba. Pomimo że 76 osób nie wykonało szkicu w tym temacie, to pośród nich aż 33 po prostu napisało, że to jest flądra wskazując niejako, że zadanie to jest już zaprojektowane i wykonane w naturze. Pośród zaprezentowanych projektów zapewne nie wszystkie spełniały kryteria wymagane w zadaniu. Przykładowo ryba przedstawiona na pracy 31 jest typową rybą głębinową, niemniej, jako przykład projektu jest ciekawa m. in. ze względu na typ skrzeli w postaci szczelin skrzelowych, jakie występują u rekinów. Z kolei praca 32 jest swoistą odmianą płaszczki z przesuniętym otworem gębowym. Z prezentowanych szkiców ryb najbardziej spełniającym warunki podane w zadaniu jest ten z pracy 33. W przypadku chrząszczy większość rysujących rozszerzyła swoje pojęcie chrząszcza o 6 odnóży krocznych, do tego członowanych (co jest cechą stawonogów). Również w większości przypadków uczniowie odpowiednio projektowali opływowy kształt ciała chrząszcza wodnego. Z trzech ważnych warunków, jakie miały spełniać projekty chrząszcza (miał on pływać pod wodą, polować tam oraz w razie potrzeby latać), najliczniej spełniany był warunek poruszania się w powietrzu. Jest to o tyle zgodne z przewidywaniami, gdyż zdecydowana większość chrząszczy posiada skrzydła, zatem po zajęciach, na których uczniowie dotykali tych owadów, skrzydła mogły znaleźć się w sieci semantycznej, jako cechy istotne dla pojęcia chrząszcz. Na drugim miejscu są rozmaite modyfikacje odnóży umożliwiające pływanie (np. najczęściej płetwy). Najmniej licznie występowały narządy umożliwiające polowanie pod wodą w postaci żuwaczek – na blisko 75% projektów. Niemniej w tym zadaniu, w dużo większym stopniu uczniowie wykazywali się kreatywnością niż w przypadku szkiców ryb. Projekty chrząszczy oprócz płetw, czy rozmaitych przystosowań umożliwiających pływanie (jak na pracach 34-36), prezentowali inne ważne dla przeżycia w środowisku wodnym adaptacje. W analizowanych pracach były projekty chrząszczy pokrytych zbiornikami z powietrzem, okrytych bąblami powietrza lub posiadających rurki do oddychania powietrzem pobieranym znad powierzchni wody. Można zauważyć, że użyteczność rysowania w konceptualizacji jest w szczególny sposób ewaluowana przy analizie treści zaprezentowanych w szkicach. Wynika to głównie z otwartości zadania. Projektując własny kwiat, który

243

miałybyspełniać określone warunki, nie mając innego niż postawiony warunek wstępny, uczniowie korzystają nie tylko z dostarczonych informacji, ale i budują własne – można tu niemalże namacalnie zaobserwować owo Brunerowskie wychodzenie poza dostarczone informacje. Z punktu widzenia kształtowania pojęć biologicznych trzy główne grupy cech, które można przypisać do „istoty bycia kwiatu”, to: posiadanie organów służących rozmnażaniu płciowemu (słupków i pręcików), obecność elementów płonnych (okwiatu)i proporcje / kształt umożliwiające w tym wypadku nie tylko identyfikację obiektu, ale także będące wyrazem przystosowania do pełnionej funkcji – w tym wypadku przywabiania zapylaczy. O ile częstość występowania słupków i pręcików wykazywała tendencję rosnącą (uwzględniało je coraz więcej uczniów w swoich wytworach graficznych), to nie zawsze uczniowie dostrzegali, że twory te mają dalsze elementy składowe. Z tych trzech grup zdecydowanie lepiej w procesie rysowania ujawniają się dwie pierwsze stricte związane z „istotą bycia kwiatem”. W metodologii badań problem jest naukowym punktem wyjścia do podjęcia działań. Z problemu rodzi się pytanie, które może stać się problemem badawczym, na które uczony będzie szukał odpowiedzi. Nauczanie, jeśli ma przypominaćsytuacje zachodzące w nauce, musi również akcentować problemy jako swoiste punkty startowe, punkty, z których uczniowie będą mieli okazję rozpocząć poszukiwania. Teresa Sadoń-Osowiecka (2009) opisała w swojej książce przykład lekcji geografii, na której nauczyciel postawił problem następująco: „Uważam, że Ziemia jest płaska. Jak mnie przekonacie, używając argumentów znajdujących się tu w sali, że nie mam racji?” Całą lekcję uczniowie próbowali znaleźć argument, lecz każdy był naukowo i logicznie obalany przez nauczyciela. Jeden z uczniów miał zostać po lekcji i niedowierzającym głosem zapytać: „Czy Pan naprawdę wierzy, że Ziemia jest płaska?” Mimo że może niektórzy uznaliby taki przebieg zajęć za stratę czasu, to w odczuciu autora pracy i zapewne nie tylko, procesy, jakie zachodziły w umysłach uczniów, są bezcenne i wielce pożądane. Można wysunąć hipotezę, że również w nauczaniu kluczowe są pytania. Od nich rozpoczyna się proces myślenia, one pozwalają generować hipotezy (nie można wszak udzielić odpowiedzi na pytanie, którego nie było). Nauczanie problemowe przedmiotów przyrodniczych odzwierciedla w dużym stopniu projektowanie eksperymentu naukowego. To zaś jest fundamentalną umiejętnością, istotną z punktu widzenia osiągnięcia sukcesów w nauce (Coil i in., 2010), wyposażającą uczącego się nie tylko w kompetencje alfabetyzmu naukowego, ale i generalnie ułatwiającą krytyczne myślenie (Brewer i Smith, 2011). Nauczaniem problemowym jest też wnioskowanie oparte na modelach (model-based reasoning). Umożliwia ono przeprowadzanie analizy złożonych lub abstrakcyjnych konceptów (Quillin i Thomas, 2014). Umiejętność naukowego argumentowania i naukowej oceny faktów rozpoczyna się od obserwacji. Żeby móc argumentować w sposób naukowy, trzeba dysponować wiedzą, a ta rozpoczyna się, przynajmniej podczas nauczania

244

przedmiotów przyrodniczych, od obserwacji otaczającego świata. David Paul Ausubel (2012) uważa, że w procesie uczenia się uogólnienia, które mają być znaczące (meaningful generalisation), nie mogą być przekazane, dane uczniom czy zaprezentowane, mogą jedynie być nabyte w aktywnym procesie rozwiązywania problemów. Ponadto wszelkie próby konceptualizacji na poziomie eksperckim są tylko pustym werbalizmem, chyba że uczący się ma wystarczające uprzednie doświadczenie i wiedzę uprzednią w danym temacie. Graficznym odpowiednikiem rozwiązywania problemów zaproponowanym w prezentowanej pracy jest szkic. Na podstawie przeprowadzonych badań nie można dokonać pełnej ewaluacji treści. Przykładowo analizowane wytwory graficzne nie dawały możliwości weryfikacji tego, co dokładnie zadziało się z nadwyżką semantyczną, jaka została zdiagnozowana przed rozpoczęciem zajęć. Jednakże muszę podkreślić również, że celem moim nie była praca nad nadwyżką. Zakładałam, że możliwe jest budowanie pojęć, ich rozszerzanie i wypełnianie luk przez obrazowanie poznawcze. Namacalnym, mierzalnym i obserwowalnym wskaźnikiem tej konceptualizacji są cechy uwidocznione na wytworach graficznych. W tym zakresie otrzymane wyniki i ich analiza wspierają hipotezę, że jest możliwa konceptualizacja przez obrazowanie poznawcze. Ponadto na podstawie uzyskanych wyników i ich analizy uprawniony jest wniosek o proponowanych trzech aspektach rysowania – schemacie, rysunku i szkicu.

Wszystkie przeprowadzone przeze mnie analizy danych zarówno literaturowych, jak i otrzymanych w przeprowadzonych badaniach zamieszczonych na trzech typach rysunków wspierają założenie, że rysowanie jest formą komunikowania się, jak też formą ekspresji i twórczości. Ponadto rysunki wyrażają wiedzę osobistą ucznia i progres w rozszerzaniu kategorii pojęć omawianych obiektów. Owo rozszerzanie pojęć o nowe treści przez Piageta określane jest procesem asymilacji, zaś zmiana zastanych przez nowe treści jako akomodacja (Piaget i Inhelder, 1993). Oba procesy były obserwowane w formie graficznego wymiaru. Przykładem asymilacji są zmiany w pojęciu ryba, które jako najbliższe nam i najbardziej lubiane zostało w wyniku napływu nowych informacji rozszerzone. Przykładem akomodacji jest zmiana obserwowana w postrzeganiu, czym są owoce – od typowo użytecznych dla ludzi wytworów obserwowanych w wiedzy uprzedniej do tworów służących ochronie nasion i zdobywaniu nowych terenów. Alison Gopnik (2010) określa takie zjawiska wspólną nazwą – tworzeniem się doskonalszych teorii wyjaśniających. Z przedstawionych analiz wynika również, że osoby, które są dobre w wykonywaniu schematów, radzą sobie również dobrze w wykonywaniu rysunków (ryc. 7). Podobna zależność

Wyniki i ich analiza

5.2.2. Wizualizacja a kreatywność

245

Tabela 7. Współczynniki korelacji Pearsona określające poziom zależności pomiędzy trzema wymiarami rysowania oraz każdym z nich a kreatywnością

Schemat

Rysunek

Szkic

Kreatywność

Rysunek

0,312

Szkic

0,227

0,268

Kreatywność

0,273

0,336

0,489

istnieje przy szkicach, przy których zarówno dobre wykonanie schematów jak i rysunków może być dobrym predyktorem w umiejętności rozwiązywania problemów biologicznych w sposób twórczy. Wynika z nich również, że wpływ kreatywności na wszystkie trzy wymiary rysowania jest zróżnicowany. W celu znalezienia związku pomiędzy kreatywnością a zdolnością wykonania poszczególnychtypów wytworów graficznych obliczono współczynnik korelacji Pearsona. Wyniki analizy przedstawiono w tabeli 7. Największy związek zaobserwowano pomiędzy kreatywnością a szkicem. Jednak w pewnym stopniu zaskoczeniem był wynik wskazujący na to, że najmniejsza jest korelacja między kreatywnością a rysunkiem. Prawdopodobnie jest to związane z trudnością przełączania międzymodalnego – pomiędzy reprezentacją werbalną a graficzną, do której uczniowie nie są przyzwyczajeni. Podczas zajęć wkładałam sporo energii, aby zachęcić badanych do podjęcia próby narysowania tego, jak rozumieją tekst, jak go sobie wyobrażają. Niemniej kreatywność dzieci w tym wieku jest jedną z ich ogromnych zalet, stąd zapewne taki sukces w wynikach otrzymanych dla szkiców. Relacja między kreatywnością a wykonaniem schematu w moich badaniach jest na poziomie 0,271, co pozwala nazwać go średnim. Z rysunkiem związek ten uplasował się na poziomie 0,197, co pozwala nazwać go małym. W przypadku szkicu współczynnik Beta wyniósł 0,422, co pozwala określić go jako dość duży. Podobnie wyniki korelacji Pearsona wskazują na średni związek pomiędzy trzema aspektami rysowania oraz potwierdzają, że aspekty te są ze sobą powiązane, ale zasadniczo różne – więc testują różne kompetencje. Wyniki te zostały zwizualizowane na rycinie 7. W ostatnich latach coraz częściej zwraca się uwagę na to, jakie metody czy aktywności związane z uczeniem się i nauczaniem oferują zwiększenie okazji do efektywnego uczenia się dla jak największego wachlarza różnorodnych uczniów oraz dlaczego jedne sposoby postępowania okazują się bardziej skuteczne od innych. Dyskusja właściwie obejmuje trzy wątki: rolę osobistego języka ucznia w uczeniu się, wartość, cel i zakres reprezentacji i modeli tworzonych przez uczniów w procesie edukacyjnym oraz pomiar skutecznych

246

metod i sposobów uczenia się reprezentacyjnych konwencji w dyskursie nau kowym (Waldrip i in., 2010). Pytań jest więcej niż odpowiedzi. Choćby to, czy niektórych treści lepiej nauczać przy zastosowaniu jednego typu reprezentacji czy modelu? Do jakiego stopnia uproszczenie nie traci na swojej naukowej informatywności? Czy dynamiczne reprezentacje powinny być zestawiane ze statycznymi? Jaka liczba, styl, typ, sekwencja występowania modeli, reprezentacji multi- czy uni-modalnych sprzyja tworzeniu wiedzy osobistej uczniów? Jak zaangażować multimedialne nauczanie, ale odejść od zjawiska, które moim zdaniem można nazwać kultem power-pointa, obecnym nawet w edukacji wczesnoszkolnej? Uwzględniając podstawowy model systemu znaków Pierca (1931), Jay Lemke (2003) stwierdził, że bez względu na dyscyplinę naukową proces nadawania znaczeń odbywa się pomiędzy obiektem, interpretatorem i reprezentacją znaku jako łącznika pomiędzy reprezentacjami występującymi w różnych modalnościach (graficznych, słownych, matematycznych lub w jakikolwiek sposób ucieleśnionych). Wiedzieć coś oznacza ciągle weryfikować i zmieniać pod wpływem napływających informacji, dociekań, oddziaływania pomiędzy tymi trzema elementami triady Pierca. Wiedzieć oznacza nie tylko używać pojęć, ale też rozumieć, stosować własne koncepty, idee w tworzeniu różnych reprezentacji, zarówno na poziomie teoretycznym, jak i praktycznym (Waldrip i in., 2010). Stąd Jay Lemke (2003) podkreśla rolę osobistego, codziennego języka uczącego się w procesie nadawania znaczeń, gdyż reprezentacje są zależne i osadzone w kontekście naturalnego języka. Jakby według powiedzenia przypisywanego Albertowi Einsteinowi – jeśli nie umiesz czegoś wytłumaczyć w prosty sposób, znaczy, że tego nie rozumiesz. Tworzenie reprezentacji czy modelu może służyć za narzędzie procesu nadawania znaczeń, za narzędzie myślenia lub szkielet dla procesu nadawania owych znaczeń.

Wyniki i ich analiza

Rycina 7. Wizualizacja podstawowych związków pomiędzy trzema wymiarami rysowania oraz pomiędzy nimi i kreatywnością uzyskanych w badaniach. Przy strzałkach podano wartościwspółczynników Beta

247

Z tego punktu widzenia rysowanie we wszystkich trzech aspektach nabiera szczególnego wymiaru. Staje się narzędziem osobistego nadawania znaczeń, negocjowania formy, kształtu, z wiedzą osobistą, z obiektem fizycznym, z jego rozumieniem. Rysowanie jest tworzeniem graficznej reprezentacji angażującym uczącego się w proces tworzenia wiedzy osobistej. Wszak zaangażowanie osobiste uczącego się jest cenioną i poszukiwaną cechą uczniów. Ponadto, jak zauważa R. Mayer (2009) w Cognitive theory of multimedia learning, uczeń tworząc model mentalny w swojej pamięci roboczej, musi wykonać trzy zadania poznawcze: wybrać werbalne i wizualne reprezentacje z prezentowanego materiału oraz zasobów wiedzy uprzedniej, dokonać organizacji werbalnych i wizualnych reprezentacji, na końcu oraz zintegrować te elementy w jeden model mentalny. Peggy van Meter i Joanna Garner (2005) rozszerzają tę wizję i tworzą generatywną teorię tworzenia rysunków (generative theory of drawing construction) stwierdzając, że rysowanie obiektu może nastąpić dopiero po wytworzeniu odpowiedniego modelu mentalnego w podobny sposób – przez selekcję, organizację i integrację werbalnych i wizualnych reprezentacji. Kim Quillin i Stephen Thomas (2015) dodają, że tworzenie zewnętrznych modeli, reprezentacji wymaga nie tylko procesów mentalnych, ale i koordynacji motorycznej, aby w wyniku manipulacji medium doprowadzić do pożądanego efektu. 5.3. Analiza koncepcji utrudniających wnioskowanie przyrodnicze Zamieszczona poniżej analiza jest próbą odpowiedzi na pytanie szczegółowe w ramach drugiego problemu badawczego: Jakie i ile cech nieistotnych lub utrudniających wnioskowanie przyrodnicze w obrębie definicji i konceptualizowanych pojęć przypisują dzieci pojęciom z przyrody ożywionej w procesie wizualizacji (w jej trzech aspektach – schemat, rysunek, szkic)? W pierwszej kolejności zaprezentowana jest analiza semantyczna wypowiedzi pisemnych uczniów, w wyniku której wynotowano cechy semantyczne utrudniające uczniom rozumienie obiektów i zjawisk przyrodniczych. W drugiej kolejności zaprezentowana jest analiza treści wytworów graficznych również pod kątem obecności na nich cech, które mogą utrudniać wnioskowania przyrodnicze i pełne rozumienie obiektów przyrodniczych. 5.3.1. Analiza semantyczna definicji Owoce i nasiona W przypadku definicji dotyczących owoców i ich roli w przyrodzie przekonania utrudniające uczniom budowanie pojęć naukowych obejmują 5 cech semantycznych i dotyczą najczęściej wskazywania:

248

1) jest to coś, co służy do rozmnażania, podczas gdy owoce są już efektem rozmnażania; 2) wytwarzania tlenu ludziom – owoce nie zawierają chloroplastów, nie mogą więc przeprowadzać fotosyntezy, przekonanie takie bierze się prawdopodobnie z utożsamiania wszelkich wytworów roślin z rośliną per se; 3) owoce to owoce, a warzywa to nasiona; 4) zapylony kwiat – jest to niedokończona definicja (zapylenie, czyli przeniesienie pyłku na znamię słupka nie gwarantuje jeszcze zapłodnienia i powstania owocu); 5) utożsamiania owocu z nasieniem.

Zarówno cecha 3., 5. jak i 6. świadczą o pewnym zlewaniu się cyklu rozwojowego roślin, który to cykl był z tymi dziećmi „omawiany”, niemniej, jak można zauważyć, jego rozumienie i koncepcje dzieci związane z rozwojem roślin są wymieszane. Godnym uwagi jest już zapamiętanie terminu zarodniki czy kojarzenie, że nasiona powstały z czegoś, co jest w kwiecie, niemniej pojęcia te są chwiejne i można przypuszczać, że dalsze dokładanie informacji na temat roślin nie będzie sprzyjało naukowemu wypełnianiu ich treścią. Na tym etapie za cechy nieistotne dzieci uznawały wszystkie inne niż zjadanie przez zwierzęta możliwości przystosowania owoców do różnych sposobów rozprzestrzeniania owoców. Właściwie można powiedzieć, że w rozumieniu

Wyniki i ich analiza

W przypadku nasion koncepcje utrudniające rozumienie istoty tego obiektu biologicznego dotyczące ich definicji obejmują 6 cech semantycznych i dotyczą najczęściej wskazywania: 1) są to elementy do rozmnażania – tymczasem to kwiaty pełnią tę zaszczytną funkcję u roślin nasiennych, u niższych roślin realizacji tych celów służy gametofit z rodnią i plemnią; 2) to ziarna lub pyłek, które dzięki zapyleniu się rozsiewa – wskazuje na mylenie terminów zapylenie i rozprzestrzenianie – oba są związane z jakąś formą transportu, ale o ile pyłek służy do zapylenia, a ten proces ma miejsce przed zapłodnieniem, to w procesie zapłodnienia powstaje zarodek, otoczony łupiną, co może mieć postać ziarna, całość może służyć do zdobywania nowych terenów; 3) zarodniki – ten termin jest zarezerwowany do wytworów roślin powstających w wyniku mejozy, służących do rozmnażania bezpłciowego, niestety z reguły niewidocznych gołym okiem u roślin (zarodniki można zobaczyć najczęściej u grzybów – ale te roślinami nie są); 4) warzywa i owoce; 5) część kwiatu, kiedyś kwiaty; 6) małe kuleczki, z których powstają owoce.

249

większości dzieci rośliny produkują owoce dla ludzi. W odpowiedziach dziecięcych nie pojawiło się ani razu nawiązanie do funkcji przetrwalnikowej nasion. Do tego pojawiały się określenia mówiące o tym, że nasiono jest w rzeczywistości zminiaturyzowanym drzewem lub krzewem, które po pewnym czasie pobytu w ziemi kiełkuje i osiąga właściwe rozmiary. W prezentowanych badaniach owoce i nasiona są w rozumieniu dzieci czymś zdrowym do jedzenia, bogatym w witaminy, pochodzenia roślinnego – ale głównie rosną na krzewach i drzewach oraz służą człowiekowi. Obiekty te często używane były przez badanych jako synonimy rośliny lub przynajmniej drobne substytuty. Z tych dwóch pojęć, głównie nasiona są postrzegane jako coś, co może dać początek nowej roślinie, „przyszłość drzewa”. Typowymi owocami są jabłko i banan. Nasiona są utożsamiane z pestkami. Analizując wypowiedzi uczniów udzielane przed zajęciami, można łatwo zauważyć kilka tendencji. Pierwsza to głęboko ugruntowane przeświadczenie, że roślina wytwarza owoce po to, abyśmy mieli co jeść. Sacit Köse (2008) badając przekonania studentów w wieku 20-25 lat na temat roślin (pomimo że sam autor skupił uwagę na procesach fotosyntezy i oddychania), odnotował występowanie licznych alternatywnych koncepcji dotyczących tej grupy organizmów. Przykładowo, badani twierdzili, że rośliny są nazywane producentami, bo dają ludziom owoce i warzywa. W prezentowanych badaniach wykazałam, że owoce są utożsamiane ze zdrową żywnością, witaminami, a wśród najczęściej wymienianych są: banan i jabłko. Podobne utożsamienia owoców z witaminami i zdrową żywnością zaobserwowali Merve Gültekin i Ünsal Umdu Topsakal, (2014) analizując wypowiedzi uczniów 7. klasy szkoły podstawowej w Istambule. Tureckie dzieci także twierdziły, że owoce są słodkie i nadają się do jedzenia lub że owoce to słodkie warzywa. Dodatkowo w pracy najliczniej wskazywanym źródłem pochodzenia owoców (czymś, co „daje nam owoce”) były drzewa, ewentualnie „krzewy”, (np. „coś do jedzenia, co pochodzi z drzewa”, „rosną na drzewach i krzakach”). Podobne wyniki otrzymali M. Gültekin i U.U. Topsakal (2014). Według dzieci tureckich owoce rosną na drzewach, a warzywa w ziemi. Hakan Türkmen i współpracownicy (2003) przeprowadzając badania w tureckich szkołach podstawowych, stwierdzili, że uczniowie definiują rośliny zgodnie z posiadaną wiedzą osobistą i modelami mentalnymi oraz doświadczeniem. Zatem najczęstszymi przykładami roślin były owoce, warzywa oraz rośliny dekoracyjne, które widzieli w codziennym życiu. W tych samych badaniach wykazano jednak, że dla niektórych uczniów ani owoc, ani warzywo nie są w ogóle roślinami. W prezentowanych badaniach zaobserwowano również dość często utożsamianie nasion i owoców. Podobną tendencję w nadużywaniu terminu „nasiona” zamiast owoce odnotował Hershey (2005), kiedy na wielu edukacyjnych stronach odnalazł informację, że nasiona mniszka lekarskiego są jak

250

spadochrony, dzięki czemu mogą być roznoszone przez wiatr. Prawdą jest, że aparat lotny (ów spadochron) jest tworzony przez owoc tej rośliny. W moich badaniach dzieci miały również problem z oddzieleniem pojedynczego owocu mniszka lekarskiego i dostrzeżeniem w nim nasienia. Dopiero po zastosowaniu lupy, gdy każde z nich mogło mieć swój własny owoc przed sobą, dostrzegali dwie wyraźnie różniące się części – nasionko w łupinie i owocnię. W omawianych badaniach owoce i nasiona były jedynymi obiektami, które przed zajęciami przez ponad 97% badanych były postrzegane typowo użytkowo – że są dla nas, rośliny je wytwarzają dla nas do jedzenia. Warto zaznaczyć, że antropocentryczne postrzeganie roślin i ich wytworów nie jest zarezerwowane dla dzieci. Również na zajęciach z dydaktyki biologii, adresowanych do studentów kierunku biologia, mogłam niejednokrotnie się przekonać, jak silne jest zakorzenione takie postrzeganie roślin. Nawet studenci V roku podają często, że rolą owoców w przyrodzie jest dawanie witamin i soków. Z kolei Boo (2005) wskazał błędne przekonania odnośnie sekwencji zdarzeń zachodzących w cyklu życiowym roślin, kiedy badani nauczyciele biologii w Singapurze uważali, że owoce tworzone są przed wytworzeniem nasion. Kwiaty

Pierwsze trzy przekonania są ze sobą powiązane w taki sposób, że 2. i 3. wynikają z 1. Mimo że w języku potocznym często utożsamiamy kwiat z rośliną, to działanie takie może utrudnić rozumienie zjawisk zachodzących u niższych roślin jak i u kwiatowych. Wśród cech nieistotnych semantycznie dla badanych były różne przystosowania kwiatów do przywabiania różnorodnych zapylaczy (poza pszczołami i motylami). Również tak ważne i kluczowe elementy budowy kwiatu jak słupki i pręciki pojawiły się marginalnie. Uczestnicy nie podawali również zbyt często przykładów kwiatów.

Wyniki i ich analiza

Analizując odpowiedzi uczniów dotyczące definiowania tego, czym jest kwiat, jak i te dotyczące opisu roli kwiatów w przyrodzie, wynotowałam pewne koncepcje, które potencjalnie utrudniają budowanie pojęć naukowych na temat tych organów roślinnych. Można tu wyróżnić cztery zasadnicze grupy tych przekonań: 1) utożsamianie kwiatu z rośliną (874 przypadki), złożoną z korzenia, łodygi i liści; 2) czymś, co przeprowadza fotosyntezę, daje nam tlen, oczyszczanie powietrza, zabieranie CO2; 3) utożsamianie kwiatu z owocem; 4) postrzeganie antropocentryczne, kiedy kwiaty mają służyć do ozdabiania świata lub sprawiania innym przyjemności, gdy są wręczane z różnych okazji.

251

Znacznie częściej uczniowie utożsamiali pojęcie „kwiat” z pojęciem „roślina” niż z budową morfologiczną tego organu. Jednakże schemat kategorii „kwiat” jest równoważny w powszechnym użyciu kategorii „roślina” (co eliminuje całe typy roślin jak mszaki czy paprotniki, które kwiatów nie mają). Ponadto w opinii dzieci desygnatami kwiatu są: być ładnym, kolorowym, upiększać, pachnąć i współpracować z pszczołami, żeby dawać nam miód czy być zapylanym przez pszczoły. Typowym miejscem ich występowania są łąki i ogródek. Niestety, typowe kwiaty też nie były zbyt często wymieniane w kwestionariuszach. Najczęściej pojawiały się tulipan, róża i stokrotka. W wypowiedziach uczniowskich daje się zauważyć mniejszą tendencję do postrzegania kwiatów przez pryzmat człowieka, niż w przypadku owoców. Również podczas zajęć dydaktycznych przeprowadzanych w ramach tematu kwiaty najczęściej przewijało się mniemanie o tym, że kwiat jest synonimem rośliny. Sytuacja taka występuje nie tylko w Polsce. Beverly F. Bell (1981) także odnotowała, że dzieci często nie uznają czegoś za roślinę, dopóki nie ma struktury kwitnącej (flowering structure). Według badanych w pracy uczniów do roślin należą głównie drzewa, ewentualnie krzewy. I ten wynik z kolei pozostaje w sprzeczności z tym, co zanotowała Bell (1981), kiedy badani australijscy uczniowie w ogóle nie uznawali drzew za rośliny. Natomiast podobne zjawisko utożsamiania roślin głównie z drzewami odnotowano w przytaczanej już pracy Gültekin i Topsakal (2014). Ponadto podczas zajęć najczęstszym stwierdzeniem zaraz po odkryciu, iż kwiaty służą do rozmnażania, było uznanie, że jest to wyłącznie rozmnażanie bezpłciowe. Być może wynika to z faktu, że dla uczniów najczęściej wymienianym wyznacznikiem życia jest ruch – żyje coś, co się rusza. Kwiaty były „najmniej ruszającymi się” obiektami przyrodniczymi spośród badanych – zatem wiedza osobista na ich temat była najbardziej stereotypowa. Taką tendencję do odróżniania tego, co jest żywe, od nieożywionego na podstawie ruchu, generalnie przypisuje się dzieciom w wieku 4-5 lat (Hatano i in., 1993). Niemniej ślady takiego rozumowania spotyka się i u starszych uczniów (dane niepublikowane, badania własne). Podobnie zresztą wnioskował Arystoteles, twierdząc, że podstawową cechą tego, co ożywione, jest zdolność do przemieszczania się (za Kunicki-Goldfinger, 1978). Spośród nagranych 45 interwencji dydaktycznych dotyczących zajęć o kwiatach, właściwie we wszystkich powielane było postrzeganie tych pięknych organów, jako czegoś, co ma ładnie pachnąć i służyć do ozdoby. Gdy w drodze dyskusji uczniowie dochodzili już do wniosku, że jednak kwiaty służą do rozmnażania, to również we wszystkich przypadkach zgodnie twierdzili, że jest to zdecydowanie rozmnażanie bezpłciowe. Takie myślenie dzieci nie jest zupełnie niespotykane czy trudne do zrozumienia. Wydaje się ono wpisywać w niejako „zdroworozsądkowe” postrzeganie świata. Arystoteles także uważał, że kwiaty służą do rozmnażania bezpłciowego (teoria bezpłciowości roślin). Powszechnie utrzymuje się, że dopiero w 1694 r.

252

Ryby W definicjach ryby podanych przez uczestników badań można zauważyć pewne przekonania utrudniające budowanie pojęć naukowych. Wyróżniono 3 grupy takich przekonań – wszystkie związane były związane z użytecznością tych organizmów dla człowieka:

Wyniki i ich analiza

Rudolf Jakob Camerarius wykazał eksperymentalnie, że pręciki związane są z płcią męską zaś słupki z żeńską. Choć blisko 100 lat wcześniej płciowość roślin opisał Adam Zalužanský (1592), to do historii botaniki bardziej przeszła praca Camerariusa (Funk, 2013). Być może taki typ wnioskowania zdroworozsądkowego wynika ze sposobu funkcjonowania naszego umysłu. Innym możliwym wyjaśnieniem może być lokowanie korzeni naszej kultury w filozofii starożytnej Grecji. Użytkowe podejście szczególnie do roślin można również zaobserwować w badaniach z innych części świata. Mary Brown i Reneè Schwartz (2009) wykazali, że dorośli – przyszli nauczyciele, studiujący w USA, wyjaśniając istotę procesów metabolicznych roślin również traktowali je egocentrycznie, tłumacząc, że głównym zadaniem roślin jest produkcja tlenu dla nas, dostarczanie nam jedzenia lub cienia. Postrzeganie kwiatów lub nawet roślin jako służących do oczyszczania powietrza czy organizmów produkujących tlen również odnosi się generalnie do utożsamiania kwiatów z roślinami. Z przeprowadzonych badań wynika, że uczniowie mają bardzo szerokie i nieostre pojęcie „roślina”, które obejmuje w sobie zarówno organy roślin okrytonasiennych, jak owoce czy kwiaty, ale też cały organizm. Takie utożsamianie wszystkiego, co wywodzi się z roślin, z terminem roślina prowadzi do postrzegania roli tych wytworów jako produkujących tlen i oczyszczających powietrze. Opisane w literaturze „migotanie znaczeń” (Melosik i Szkudlarek, 1998) pierwotnie było przypisane do ról pełnionych społecznie i tożsamości kształtowanych w procesie edukacji. Wydaje się jednak, że zwłaszcza przy pojęciach nieostrych, rozmytych, które są stosowane przez uczniów zamiennie, mimo zdecydowanie odmiennego znaczenia merytorycznego, obserwować można podobne zjawisko. W przypadku takich, jak w przeprowadzonych badaniach pojęć: kwiat czy roślina, prawdopodobnie można też mówić o „migotaniu pojęć”. Ruth Stavy i Naomi Wax (1989), gdy poprosiły grupę 300 uczniów o zaklasyfikowanie obiektów im pokazanych, wykazali, że odsetek dzieci, które klasyfikują poprawnie wszystkie obiekty z wyjątkiem roślin, wahał się między 22 a 50% w różnych grupach wiekowych, bez wyraźnego trendu rozwojowego. Najczęściej rośliny były klasyfikowane jako obiekty nieożywione. Niemniej około 25% dzieci zaklasyfikowało rośliny do trzeciej kategorii obiektów ani ożywionych, ani nieożywionych. Wyniki takie wskazują na pewne zbieżności z przedstawionymi badaniami. Z całą pewnością postrzeganie i rozumienie roślin jest dalekie od naukowego.

253

1) stanowią dla nas źródło pokarmu lub przyjemności (wędkowanie lub hodowanie w akwarium); 2) oczyszczają wody, dbają o środowisko, zjadają tych, którzy zanieczyszczają wodę; 3) mogą stanowić zagrożenie – niektóre są niebezpieczne, dla innych my jesteśmy niebezpieczni – nie można ich dotykać, bo umrą. Za cechy semantyczne nieistotne dla dzieci można uznać zróżnicowanie płetw ze względu na miejsce występowania i funkcję czy zróżnicowanie kształtów ryb ze względu na środowisko i tryb życia. Pomimo tego, że wszyscy uczestnicy badań uprzednio mieli już lekcje poświęcone rybom, to niewielu z nich przypisało tym zwierzętom posiadanie oczu czy linii bocznej lub łusek. Podobnie było ze skrzelami. Podczas przeprowadzonych zajęć w czasie dyskusji prowadzonych na temat wyglądu ryb i wyjątkowych cech tych zwierząt przystosowujących je do środowiska wodnego dało się zauważyć wspólne dla uczniów z całej Polski przekonania. Wiele z nich dotyczyło samej wody, w której biegamy wolniej, bo woda nas spowalnia, czy tlen i dwutlenek węgla są w wodzie tylko z powietrza. Z innych ciekawych przekonań często powtarzały się niektóre związane z fizjologią tych zwierząt – ryby oddychają wodą i czują ciepło linią boczną, jak węże. Najwięcej takich potocznych przekonań dotyczyło jednak śluzu pokrywającego ciała ryb. Bardzo często pojawiającą się odpowiedzią na pytanie o rolę śluzu była: ryba jest śliska, bo jest za dużo w wodzie lub ryba jest śliska, żeby móc wyślizgnąć się z rąk, a nawet z paszczy drapieżnika ewentualnie żeby łatwiej jej było się ślizgać po kamieniach na dnie wody. Wśród bliższych prawdzie były określenia takie jak: śluz to dopalacz, lub śluz pomaga, bo ryby są mało oporowe. Wszystkie te przekonania były doskonałą podstawą do prowadzenia dyskusji z zastosowaniem metody QtA. W kwestionariuszach ryby opisywane były najczęściej w kategoriach ich użyteczności dla człowieka – albo jako dające nam pożywienie, albo oczyszczające wodę. O ile zrozumiałe jest postrzeganie ryb jako użytecznych pod względem kulinarnym, to koncepcja dotycząca roli tych zwierząt w oczyszczaniu wód była interesująca. Jeden z uczniów poproszony o jej wyjaśnienie odniósł się do glonojada, który oczyszcza wodę i akwarium nie jest wtedy zielone. Inny stwierdził: jak jest dużo ryb w jeziorze, to jest ono czyste, więc ryby oczyszczają wodę. ... z tatą chodzimy na ryby tylko tam, gdzie jest ich dużo i jest czysta woda. Jest to przykład błędnego mniemania, potocznej koncepcji, która jest fałszywa, ale utrzymuje się między innymi dlatego, że jest przekazywana przez dorosłych. Podobne przekonania można również spotkać wśród studentów biologii – przyszłych nauczycieli. Warto więc odnieść się do takich wyjaśnień i reprezentacji, zestawiając je z wiedzą naukową. Glonojad, owszem, zjada tzw. peryfiton, czyli zespoły drobnych organizmów (bezkręgowce, pier-

254

Wyniki i ich analiza

wotniaki, glony, grzyby) zamieszkujących różnorakie podłoża w wodzie, ale niebędące dnem (np. ścianki akwarium czy kamienie znajdujące się w wodzie). Samej wody on jednak nie oczyszcza. Podobnie obecność ryb nie oczyszcza zbiornika. Jest znana metoda rekultywacji wód zwana biomanipulacją, gdzie aby doprowadzić do „oczyszczenia jeziora”, zwiększa się populację ryb drapieżnych, ale te ryby drapieżne mają zmniejszyć liczebność ryb odżywiających się planktonem zwierzęcym. Celem takich działań jest, zgodnie z teorią alternatywnych stanów stabilnych (Scheffer i in., 1993), doprowadzenie do ostatecznego zmniejszenia liczebności populacji drobnych glonów (fitoplanktonu) na korzyść dużych roślin wodnych. Teoria alternatywnych stanów stabilnych oznacza, że w zbiornikach wodnych dominuje jedna z grup producentów – albo fitoplankton, albo makrofity. Jeśli dominuje fitoplankton, to zasłania światło dla makrofitów, oznacza to też, że jest mało zooplanktonu, który zjadany jest przez dużą liczbę ryb planktonożernych. Stąd sposób na poprawienie jakości wody i przechylenie stanu równowagi na korzyść makrofitów przez zwiększenie populacji ryb drapieżnych. Stosowane w tym wypadku przez dorosłych znaczne uproszczenie zależności ekologicznych prowadzi do błędnych interpretacji roli, jaką odgrywają poszczególne elementy biocenozy w ekosystemie. Robert McDonald i Lowell Bethel (1994) w swoich badaniach dotyczących koncepcji o morskich zwierzętach, jakie posiadają uczniowie mieszkający na z Florydzie, wykazali, że wśród atrybutów wszelkich morskich stworzeń są różne płetwy, kolce czy macki. Same zwierzęta najczęściej opisywane były w kategoriach „co mogą nam zrobić”, „dlaczego są niebezpieczne” – bo gryzą, atakują, mogą poparzyć. Jedynie delfiny były postrzegane jako przyjacielskie zwierzęta, które nas zabawiają i są sympatyczne. W prezentowanych badaniach płetwy również były wymieniane jako atrybutyryb, co podobnie jak „służenie za źródło pokarmu” wpisuje się w pewną prawie biologiczną ideę postrzegania świata. Do desygnatu pojęcia ryba niewątpliwie w badaniach należy też jej środowisko życia. Koncepcje dzieci na temat ryb nie są popularnym tematem badawczym. Niemniej można powiedzieć, że to, co można znaleźć w literaturze przedmiotu, zasługuje na uwagę. W badaniach Erika Strommena (1995) oraz E. Rybskiej, K. Białas i C. P. Constantinou (2016) wykazano, że niektóre dzieci wskazują las jako możliwe miejsce występowania ryb. W badaniach prowadzonych w Polsce na rysunkach dzieci ryby niejako fruwały pomiędzy drzewami. Częściowo można to wytłumaczyć miejscem prowadzenia badań na terenach leśnych, na obrzeżach których były zbiorniki wodne z rybami. W badaniach Erika Strommena dzieci wymieniały ryby jako mieszkańców lasu podczas wywiadu, co również nie wyklucza istnienia zbiorników wodnych w lesie, ale niewątpliwie trudno uznać ryby za typowych mieszkańców ekosystemów lądowych. Prawdopodobne jest, że takie umieszczanie ryb związane jest z kontekstem, w jakim zadawano pytania. Ryby niewątpliwie kojarzone są

255

ze środowiskiem wodnym, ale jak nie pytamy o ryby, lecz o cały ekosystem lub nawet zbiór ekosystemów sąsiadujących ze sobą na jednym stanowisku, wówczas pojawiać się mogą swoiste mozaiki pojęciowe. Podobnie jak wykazał to H. Szydłowski (1991) – uczniowie inaczej wyjaśniali pojęcia fizyczne w zależności od tego, gdzie pytania były zadane. Podobnie W. Duch (2009) wykazuje, że reprezentacja pojęć umożliwia myślenie symboliczne, co wskazuje na związek kontekstu, w którym pojęcie się pojawia, gdyż wywołuje on pobudzenie rozszerzonych podsieci, a te definiują znaczenie słów (na podstawie relacji z innymi pojęciami użytymi w kontekście). W prezentowanej pracy zaproponowano na opisanie takiej sytuacji, w której zachodzi swoista niestabilność i zmienność pojęć, terminy „dychotomiczność znaczeń i reprezentacji” lub „chorągiewkowe rusztowanie”. Chrząszcze Definiując, czym są chrząszcze, każdy z nas zapewne ujawniłby pewne zasoby wiedzy potocznej istniejące w strukturach mentalnych. Jest to niezwykle zróżnicowana grupa zwierząt, które trudno ująć w schematyczne ramki. Są jednak pewne przekonania, które występując w umysłach dzieci, mogą utrudniać budowanie pojęć naukowych. Wyróżniono 6 grup przekonań, które mogą utrudniać rozumienie zjawisk i obiektów przyrodniczych: 1) wynikające z potocznego języka określanie chrząszczy i wszelkich owadów jako robaki – ten termin jest zarezerwowany dla robaków płaskich (jak np. tasiemiec) i obłych (jak np. glista); 2) „lepiej ich nie ruszać” dlatego, że są pod ochroną. Nie wszystkie chrząszcze są pod ochroną, choć takie ich postrzeganie nie jest szkodliwe. Inny prowadzący do tego samego wniosku to: „są paskudne i lepiej ich nie ruszać”; 3) dzięki nim mamy pokarm, bo chronią nasze jedzenie przed byciem zjedzonym; 4) usuwanie zanieczyszczeń (tego nie potrafią – nie działają jak filtry); 5) zjadanie pasożytów, bakterii itd.; 6) przypisywanie im negatywnych cech ludzkich – są leniwe, głupie, ohydne. Za cechy semantyczne nieistotne dla dzieci w opisach chrząszczy można uznać występowanie u nich trzech części ciała, ulokowanie na głowie oczu, czułków i aparatu gębowego (choć część dzieci twierdziła, że gryzą). Podobnie, pierwsza para skrzydeł jest przekształcona w twarde pokrywy a druga – błoniasta, jest schowana pod pierwszą parą. Ponadto, podobnie jak w poprzednich przypadkach, za nieistotny dzieci uznały fakt zróżnicowania chrząszczy ze względu na środowisko i tryb życia. Pomimo że dzieci miały świadomość, że chrząszcze są owadami i mają ileś par odnóży, to nie pojawiły się informacje

256

Wyniki i ich analiza

dotyczące ich liczby ani faktu członowania, który sprawia, że przynależą one do typu stawonogów. W umysłach dzieci chrząszcze są często kojarzone z wizerunkiem spotykanym w mediach lub znanym z przekazów kulturowych. Zatem chrząszcz to najczęściej żuk, często toczący kulę z odchodów, ewentualnie brzęczący w trzcinie, siedzący na grzybach, karmiący się trującymi okazami tych organizmów czy jedzący pająki lub nawet bakterie. Niektóre z przekazów medialnych czy kulturowych nie są dalekie od prawdy. Jest bowiem grupa chrząszczy posiadająca narządy strydulacyjne i wydająca dźwięki. U chrząszczy z rodziny strąkowcowatych Bruchidae w 1993 roku odkryto narządy strydulacyjne na wewnętrznej powierzchni ud. Dźwięki mogą być wydawane zarówno w powietrzu, jak i w wodzie (u chrząszczy wodnych). Również poznany przez uczniów podczas interwencji dydaktycznej rohatyniec nosorożec Oryctes nasicornis (L.) ma narządy strydulacyjne na wewnętrznej krawędzi końca pokryw; podobnie jak żuk gnojowy Geotrupes stercorarius (L.) i leśny G. stercorosus (Hartm.) (Gutowski, 1998). Także niektóre chrząszcze mogą się pożywiać grzybami trującymi dla ludzi, np. z rodzaju Amanita (Skelley, 1999). Najczęściej jednak na różnych grzybach można zobaczyć chrząszcze albo będące mykofagami, czyli odżywiające się grzybami (Wanat, 2012), albo z rodziny kusakowatych – te nielatające owady spotykane na grzybach czekają tam na swoje ofiary – muchówki (Skelley, 1999). Nie udało się mi znaleźć w literaturze entomologicznej dowodów na to, aby chrząszcze mogły żywić się bakteriami. Wydaje się to trudne do wyobrażenia m. in. ze względu na strukturę łańcuchów troficznych i prawidłowość przepływu energii – taki chrząszcz musiałby ich konsumować niezliczone ilości. Niemniej inne często spotykane przeświadczenia uczniów dotyczące zdolności do oczyszczania lasu i spulchniania gleby przez chrząszcze wpisują się w rolę przypisywaną niektórym gatunkom z tej grupy zwierząt. Można je powiązać z taką rolą chrząszczy w przyrodzie, jak spożywanie martwych ciał kręgowców czy nawet bezkręgowców. Również koprofagi – odżywiające się odchodami różnych zwierząt – można zaklasyfikować do tej grupy organizmów. Podobnie udział chrząszczy w spulchnianiu czy nawożeniu gleby jest istotny. Przykładowo żuk leśny kopiąc podziemne korytarze i odkładając w nich butwiejące szczątki roślin, stare owocniki grzybów czy odchody przyczynia się do nawożenia gleby i zwiększa jej przewiewność i przesiąkliwość (Stebnicka, 1976). Z żuków, które są najczęściej pokazywane w mediach jako toczące kule, najbardziej znany jest niewystępujący w Polsce poświętnik czczony (tzw. Skarabeusz) (Scarabaeus sacer). Wśród naszych rodzimych gatunków kule nawozu mogą być toczone przez żuki z rodzajów Trypocopris i Geotrupes (Przewoźny, 1997). Nie jest to jednak łatwe do zaobserwowania zjawisko i należy przypuszczać, że dzieciom jest ono znane raczej z telewizji i Internetu niż z bezpośredniej obserwacji.

257

Sytuacją, która była pewnym zaskoczeniem dla mnie, jest powszechne zdziwienie większości uczniów faktem, że biedronka jest chrząszczem. Starając się wybrać na schemat eksponat łatwo rozpoznawalny, typowy w danej grupie, powszechny i lubiany, zdecydowałam się na biedronkę. Okazało się, że owad ten jest uczniom znany, przez część z nich nawet lubiany, ale nie utożsamiają oni jej z chrząszczem. Z udzielanych przez nich odpowiedzi wynika, że jest ona w ich mniemaniu „bytem niezależnym”. Wyniki otrzymane w kwestionariuszach i zajęciach dotyczących chrząszczy zdają się wspierać zjawisko, które mogę określić mianem „mocnych przykładów” lub „haków emocjonalnych” (emotional anchoring) – gdzie wywołanie wzburzenia emocjonalnego powoduje, że dany przykład lepiej zapada w pamięć. Widać to na przykładzie kojarzenia chrząszczy czy utożsamiania ich z żukiem leśnym potocznie określanym „żuczkiem gnojarkiem”. Nie jest to błędny przykład, takie utożsamianie jest również spotykane wśród pracowników Wydziału Biologii. W pewien sposób nawiązuje do roli, jaką niektóre chrząszcze pełnią w przyrodzie, jednakże może wpływać na postrzeganie tych zwierząt przez uczących się jako takich, które toczą kupę gnoju i nie wiadomo do końca, po co to robią. Z drugiej strony wykorzystanie takiego haka emocjonalnego i zestawienie zwierzęcia z odchodami zawsze zapada w pamięć. Podobne zjawisko obserwuje się w odniesieniu do np. ślimaków, kiedy dla większości społeczeństwa polskiego ślimak to winniczek. Z takiego podejścia wynikają 2 konsekwencje – problem z przyporządkowaniem ślimaków, które nie mają zewnętrznej muszli oraz opisywanie (nawet w podręcznikach szkolnych), że ślimaki są zwierzętami obojnaczymi (kiedy de facto większość z nich jest rozdzielnopłciowa). 5.3.2. Analiza cech utrudniających budowanie pojęć naukowych o wybranych obiektach na podstawie wytworów graficznych Owoce i nasiona Analizując schematy przedstawiające owoc mniszka lekarskiego, wynotowywano, niezależnie od przyjętej skali oceniania, liczbę niedoborów czy cech utrudniających budowanie pojęć przez rysującego (błędów). W przypadku schematu najczęściej dotyczyły one nieprawidłowych proporcji czy relacji poszczególnych elementów względem siebie. W przypadku rysunku wynikały najczęściej z niezrozumienia czytanego tekstu, natomiast w trzecim rysunku trudności, które miałby przedstawiony przez uczniów projekt w środowisku lub z niespełnienia zakładanych warunków. Lista najczęstszych błędów popełnianych przy schemacie przedstawiającym owoc mniszka lekarskiego obejmuje takie elementy, jak: za grube/za duże

258

nasiono, nieproporcjonalne do aparatu lotnego, za gruby/ za długi aparat lotny; cały owoc mocno łukowato wygięty, brak nasiona. W rysunku, w którym zadanie postawione przed uczestnikami badań polegało na przedstawieniu wizualizacji owocu uczepu, na podstawie jego opisu również dało się zaobserwować pewną liczbę błędów utrudniających budowanie sieci pojęciowej zbliżonej do naukowej. Do najczęściej popełnianych błędów należały: dodatkowe haki, haki niezagięte (nie mogą się przyczepić), niewydłużony kształt owocu, haki wychodzące w jednym punkcie, haki nakładające się na siebie jak w piramidzie, zachwianie proporcji. W szkicu, w którym dzieci miały za zadanie zaprojektować owoc, który mógłby rozprzestrzeniać się przez wodę, a jednocześnie przyczepiać się do sierści zwierząt, wynotowano kilka błędów, które wynikają raczej z problemu z przestrzennym myśleniem niż z typowo biologicznym. Do najczęstszych błędów należały: haki odchodzące od nasiona, które jest wewnątrz owocu (nie mają jak się przyczepić), haki skierowane do wnętrza owocu (nie maja jak się przyczepić), nasiono i owoc nie mają styczności z tratwą, kształt utrudniający rozprzestrzenianie, haki skierowane do wody. Pozostałe to: nasiono podpisane jako owoc lub brak nasion. Analizując schematy przedstawiające kwiat tulipana, wynotowywano, niezależnie od przyjętej skali oceniania, liczbę niedoborów czy cech utrudniających budowanie pojęć przez rysującego (błędów). W przypadku schematu najczęściej dotyczyły one nieprawidłowych proporcji czy relacji poszczególnych elementów względem siebie. W przypadku rysunku wynikały najczęściej z niezrozumienia czytanego tekstu, natomiast w trzecim rysunku trudności, które miałby przedstawiony przez uczniów projekt w środowisku lub z niespełnienia zakładanych warunków. Lista najczęstszych błędów popełnianych przy schemacie tulipana obejmuje pięć powtarzających się elementów: pręciki odchodzą od słupka, obecne są działki kielicha, za duża liczba pręcików, liście z nerwacją dłoniastą. W rysunku, mającym służyć przedstawieniu reprezentacji graficznej kwiatu rośliny motylkowej na podstawie jego opisu, do najczęściej popełnianych błędów należały: odchodzenie skrzydełek z różnych końców łódeczki – zamiast z boków, za mały żagielek, dodatkowe płatki, przedstawianie słupka bez znamienia, umieszczanie pręcików w żagielku czy podpisywanie łódeczki jako liści (lub rysowanie ich na zielono). Podczas analizy szkiców mających przedstawiać projekt kwiatu zapylanego przez ślimaki, do najczęściej zaobserwowanych błędów należały: brak słupka/ pręcików, brak powabni dla ślimaka, brak jakiejkolwiek zielonej części w całej roślinie, brak okwiatu.

Wyniki i ich analiza

Kwiaty

259

Ryby Analizując schematy przedstawiające pstrąga, wynotowywano, niezależnie od przyjętej skali oceniania, liczbę niedoborów czy cech utrudniających budowanie pojęć przez rysującego (błędów). W przypadku schematu najczęściej dotyczyły one nieprawidłowych proporcji czy relacji poszczególnych elementów względem siebie. W przypadku rysunku błędy wynikały najczęściej z niezrozumienia czytanego tekstu, natomiast w szkicu z trudności, które miałby przedstawiony przez uczniów projekt w środowisku lub niespełnienia zakładanych warunków. Lista najczęstszych błędów popełnianych przy schemacie, mającym być reprezentacją pstrąga, związane są albo z płetwami, albo ze zbytnią antropomorfizacją obiektu. Do cech takich należą: 2 płetwy odbytowe, za duża liczba płetw, za mała liczba płetw, płetwy nienaturalnie wygięte, nieproporcjonalne, rzęsy przy oczach, usta ludzkie lub w kształcie serduszka. W rysunku mającym być wizualizacją mureny wykonaną na podstawie opisu, najczęstsze błędy dotyczyły: kształtu ciała (np. okrągły), brak plam na ciele, brak zębów, brak otworu gębowego, za dużo płetw, płetwa grzbietowa nie połączona z ogonową. W szkicu, który miał przedstawiać rybę denną, zakopującą się w piasku i pływającą bokiem, do najczęstszych błędów należały: niedostosowanie projektu do jednego z warunków lub brak płetw, jedno oko, brak otworu gębowego czy brak pokrywy skrzelowej. Chrząszcze Analizując schematy przedstawiające biedronkę, wynotowywano, niezależnie od przyjętej skali oceniania, liczbę niedoborów czy cech utrudniających budowanie pojęć przez rysującego (błędów). Najczęściej dotyczyły one nieprawidłowych proporcji czy relacji poszczególnych elementów względem siebie. W przypadku rysunku wynikały najczęściej z niezrozumienia czytanego tekstu, natomiast w szkicu z trudności, które miałby przedstawiony przez uczniów projekt w środowisku lub niespełnienia zakładanych warunków. Lista najczęstszych błędów popełnianych przy schemacie: za duża lub za mała liczba odnóży, odnóża wygięte w różne strony, brak przedplecza – skrzydła odchodzą od głowy, skrzydła są na głowie i dzielą ją na pół, proporcje czułków do żuwaczek odwrócone, nieproporcjonalne ciała. W rysunku, w którym zadanie postawione przed uczestnikami badań polegało na przedstawieniu wizualizacji chrząszcza – ryjkowca, na podstawie jego opisu również dało się zaobserwować pewną liczbę błędów utrudniających budowanie sieci pojęciowej zbliżonej do naukowej. Wśród najczęściej występujących błędów wymienić można: za krótki ryjek, czułki odchodzące od razu od głowy w bok, ryjek jest podwójny (jak żuwaczki), czułki nie są wygięte równolegle do ryjka, brak przedplecza i skrzydła odchodzą od głowy, brak ciapek, brak owłosienia, ryjek jest głową i na nim są oczy.

260

W szkicu – projekcie chrząszcza, mającym spełniać określone w zadaniu warunki, do najczęstszych błędów należą oprócz niespełnienia jednego z warunków (np. chrząszcz nie ma jak pływać, nie ma skrzydeł lub nie ma żuwaczek do polowania), pierwsza para skrzydeł też błoniasta, kształt nartnika a nie chrząszcza. Niemniej również w tym wytworze graficznym zauważalne były podobne błędy jak w poprzednich – tzn. brak przedplecza wówczas skrzydła odchodzą od głowy, nieproporcjonalne ciała lub odnóża. 5.4. Analiza czynników wybranych do „modelu” uczenia się Przedstawione poniżej wyniki i ich analiza służą odpowiedzi na pytanie badawcze: W jakim zakresie uczenie się wyrażone konceptualizacją zależy od czynników wybranych do modelu? Analizy prowadzono przede wszystkim pod kątem możliwości zaobserwowania związku pomiędzy wybranymi czynnikami a liczbą elementów obecnych na wytworach graficznych każdego obiektu we wszystkich trzech aspektach rysowania.

Model wyjściowy zakładał, że na uczenie się danych zagadnień, oprócz osoby nauczyciela (który tu zawsze był ten sam), mają wpływ przede wszystkim osobiste doświadczenia, zainteresowania i wiedza badanych na temat obiektu, o którym mają się uczyć. W miarę postępu w uczeniu się zakładano, że dzieci zdolne będą również do wykonywania coraz trudniejszych zadań graficznych, wymagających coraz większych umiejętności i kreatywności. Czynniki te pogrupowano w następujący sposób: 1) wiedza osobista (tu wybrano dwa: wiedza o obiekcie i wiedza o roli obiektu w przyrodzie); 2) działania ucznia: a) specyficzne – skierowane na obiekt jak łowienie ryb, posiadanie w domu akwarium, ogródka itp.); b) niespecyficzne – jak kreatywność; 3) nastawienie emocjonalne: a) specyficzne – zainteresowanie obiektem czy lubienie przyrody; b) niespecyficzne – jak lubienie rysowania; 4) kontekst – rodzic przyrodnik. Do obliczenia poziomu związku pomiędzy zmiennymi pośredniczącymi w przeprowadzonym badaniu użyto współczynnika korelacji Pearsona.

Wyniki i ich analiza

5.4.1. Weryfikacja zaproponowanego czynnikowego modelu uczenia się i jego związków z trzema wymiarami rysowania

261

Ponieważ zmienne pośredniczące były zbierane w postaci kwestionariusza, są one deklaracjami uczniów. Niemniej za każdym razem, gdy uczniowie wypełniali kwestionariusz, otrzymywali takie same instrukcje od badacza, wymieniane były zawody, które mogą być zaliczane do kategorii „rodzic przyrodnik”, tłumaczono w ten sam sposób zasady wypełniania kwestionariusza. W młodszych klasach dodatkowo zaangażowany był zawsze nauczyciel prowadzący, który weryfikował w razie potrzeby odpowiedzi niezgodne z prawdą lub rozwiewał wątpliwości uczniów. Do zmiennych pośredniczących zaliczono deklaracje uczniów odnośnie ich zainteresowania obiektem, posiadania rodzica, który z wykształcenia jest przyrodnikiem, deklaracje dotyczące lubienia przyrody i lubienia czynności, jaką jest rysowanie. W tym wypadku również tłumaczono, że kafeteria „lubię przyrodę” nie odnosi się do lekcji w szkole, ale do przebywania w środowisku naturalnym. Ponadto zadawano dwa pytania wskazujące na doświadczenie ucznia z konkretnym obiektem (np. w pobliżu domu mam ogródek, hoduję w domu kwiaty, hoduję w domu stawonogi itd.). 5.4.1.1. Schematy Dla wszystkich uczestników badania pierwszym zadaniem graficznym, przed jakim byli postawieni, było wykonanie rysunku z obserwacji. W każdym przypadku obiekty wybrane do rysowania już przed rozpoczęciem czynności graficznych były dobrze znane uczniom i zaprezentowane we wstępnej części zajęć. Analizując łączny wpływ doświadczenia osobistego, zainteresowania obiektem i pozostałych czynników na wykonanie rysunku 1. – schematu, istotne okazało się doświadczenie tylko w temacie Owoce i nasiona. W przypadku tematu Ryby, tematu Kwiaty oraz tematu Chrząszcze istotna okazała się deklaracja lubienia przyrody i lubienia rysowania. W celu określenia siły związku między poszczególnymi aspektami wizualizacji (zmienna objaśniana) a czynnikami wybranymi do „modelu” uczenia się (zmienna objaśniająca) wykonano GLM (Tabela 8.) Ostatni wiersz przedstawia współczynniki determinacji (współczynnik określoności, r2) określające, jaki procent zmienności zmiennej zależnej (objaśnianej) jest wyjaśniany za pomocą zmiennej niezależnej (czynnik zmienna objaśniająca, predyktor) bądź modelu statystycznego. Zaproponowany w moich badaniach model wyjaśnia umiejętność schematyzowania tylko w 12,3%. Natomiast 87,7% zmienności wynika z innych czynników niemierzonych podczas badania. Część z nich można przypisać do grupy tzw. artefaktów statystycznych wynikających z różnych zmiennych niemożliwych do kontrolowania podczas zajęć, jak nastrój uczniów, oczekiwanie na sprawdzian, który będzie na następnej lekcji, nie najlepsze samopoczucie lub oczekiwanie nagrody. Kilkukrotnie zdarzało się, że zajęcia rozpoczynały

262

Tabela 8. Wyniki regresji liniowej dla poszczególnych czynników modelu uczenia się w schematyzowaniu we wszystkich tematach łącznie i rozłącznie. Wartość współczynnika determinacji (r2) podana jest w ostatnim wierszu. Poszczególne wartości przedstawią Betę (przy p <=0.05), w przypadku gdy Beta nie różniła się istotnie od 0 oznaczono ns

Wszystkie tematy razem

Temat 1 Temat 2 owoce i nasiona ryby

Temat 3 kwiaty

Temat 4 chrząszcze

się od składania życzeń osobie mającej tego dnia urodziny. Innymi przyczynami mogą być personalne predyspozycje badanych jak zdolność do zwracania uwagi na szczegóły, zdolności grafomotoryczne czy motywacje w chwili rysowania. Wiedza osobista przed zajęciami w ogóle nie wpływa na zdolność badanych do wykonania schematu, czyli odwzorowania oglądanego obiektu. Wydaje się to spójne z przewidywaniami. Nie trzeba posiadać dużej wiedzy o obiekcie, żeby być w stanie go narysować. Przydaje się w wykonaniu tego zadania kreatywność, ale związek tych dwóch umiejętności nie jest silny (tab. 8). Model ten wyjaśnia najlepiej zmienność otrzymaną dla schematów z tematu Owoce i nasiona, natomiast najsłabiej zmienność obserwowaną w temacie Chrząszcze. Również w tym wypadku wydaje się to możliwe do wytłumaczenia w dwojaki sposób. Owoce są dość proste do narysowania (maksymalna liczba elementów w schemacie to 11, zaś w chrząszczach 18). Ponadto, jeśli obserwowano negatywne nastawienie uczestników do obiektu badań, to głownie dotyczyło ono chrząszczy, określanych nierzadko mianem paskudnych, ohydnych lub „takiej średniej wielkości, które trochę mnie przerażają”.

Wyniki i ich analiza

Doświadczenie 1 ns ns ns 0,062 ns Doświadczenie 2 ns 0,567 ns ns ns Doświadczenie 3 - - ns - ns Zainteresowanie ns ns ns ns ns obiektem Rodzic przyrodnik ns ns ns ns ns Zainteresowanie 0,086 ns 0,86 0,075 0,103 przyrodą Predyspozycje 0,126 ns 0,107 0,122 0,114 plastyczne Wiedza o obiekcie ns ns ns ns ns Wiedza o roli ns ns ns ns ns obiektu w przyrodzie Kreatywność 0,271 0,148 0,305 0,292 0,126 2 0,123 0,402 0,129 0,159 0,082 R

263

Zalety schematyzowania zostały już opisane w pracy, niemniej zwrócę tu uwagę na kolejny aspekt dotąd nieporuszany. Biologia to pod wieloma względami wyjątkowa nauka, dotycząca z reguły życia i w większości obiektów, które za żywe mogą być uznane. Jedną z cech, która pozwala odróżnić obiekty ożywione od nieożywionych, czyli biologiczne od niebiologicznych, jest mnogość wyjątków od reguł. Nie jest to cecha stricte biologiczna, ale chyba każdy biolog się z nią zgodzi. Wynika stąd, że dbałość o szczegóły w tej dziedzinie nauki jest bardzo istotna, bo to owe wyjątki składają się na jej unikalność. Taka dbałość jest kształtowana również przez wykonywanie schematów, przerysowywanie tego, co widzą uczniowie. Jak wykazały badania prowadzone przez Jill Fox (2010), schematyzowanie pozwala przenieść obserwację poza proste postrzeganie zmysłowe i umożliwia dzieciom organizowanie własnej wiedzy i zrozumienie świata. Uczenie się zorientowane choć częściowo na cel – aby oddawać z pewną dokładnością obiekty, które się obserwuje – pomaga dzieciom filtrować i weryfikować własne przypuszczenia, oddzielać fałszywe przekonania od tego, co faktycznie jest obserwowane w danym obiekcie, temacie czy procesie (Fox i Lee, 2013). Podobnie zauważa Michelle Fava (2011), pisząc, że rysunki z obserwacji pomagają rysującemu zrozumieć inżynierię struktury i tekstury obiektów, ludzi, istoty czy środowiska, wyostrzają generalnie umiejętności obserwacyjne, które m. in. pomagają uczniom zrozumieć świat, na który spoglądają, i podjąć krytykę tego, co poznali dzięki umiejętności obserwacji. Echoing Ruskin (1991/1857) stwierdza, że uczenie się rysowania jest nauką patrzenia. Zaletą dydaktyczną takiego rysowania jest niewątpliwie również fakt, że nauczyciele mogą ocenić, zweryfikować nie tylko to, co uczniowie wiedzą, ale też jak się uczą i na co zwracają uwagę, kiedy obserwują świat. Wykazano również, że dzieci efektywniej uczą się nawet z obserwacji, kiedy towarzyszy jej rysowanie (Fox i Lee, 2013). Drugi wniosek, jaki można wyciągnąć na podstawie analizy przedstawionych danych, jest związany z pewną trudnością dydaktyczną – uproszczenia są konieczne, ale również niebezpieczne. Niektórych obiektów biologicznych nie powinno się upraszczać, bo dokonywana modyfikacja wprowadza nieprawdziwy lub nawet błędny przekaz. Przykładowo dzieci ucząc się o fotosyntezie w szkole podstawowej (i obecnie jeszcze w gimnazjalnej) dowiadują się, że w tej reakcji powstaje glukoza. Następnie w szkole średniej (obecnie ponadgimnazjalnej) są przytłaczane ogromną ilością informacji, wśród których znajduje się ta, że w fotosyntezie wcale nie powstaje glukoza, tylko trioza (cukier trójwęglowy), która dalej najczęściej w kondensacjach wtórnych jest składana do sacharozy (cukru znanego nam z cukierniczki). Sytuacja taka nie tylko stwarza bariery w zrozumieniu procesu na poziomie bardziej dogłębnym, ale też utrudnia konstruowanie wiedzy naukowej na wyższych poziomach organizacji. Stąd o wiele trudniej jest napisać dobry podręcznik

264

Wyniki i ich analiza

adresowany do uczniów szkoły podstawowej niż do wychowanków szkoły ponadgimnazjalnej. Nie oznacza to, że uproszczeń nie powinno się stosować. Niemniej każda taka czynność jak uproszczenie, metafora czy analogia powinny być nie tylko przemyślane, ale i zweryfikowane doświadczalnie – jak dany zestaw słów, opisów prezentowany w dany sposób jest rozumiany przez adresatów. Prawidłowość ta dotyczy także wybranych do podręczników obrazów – zdjęć, schematów, wykresów itp. W efekcie przeprowadzonych badań w przypadku wykonywania czynności związanych z kopiowaniem, przerysowywaniem czy prostym przetwarzaniem obrazu na obraz wnioskuję, że jedynym czynnikiem mającym znaczenie w przeprowadzonych badaniach była kreatywność (dane, które mają istotność statystyczną, przedstawiono na rycinie 8). Niemniej w badaniach moich nie sprawdzałam zdolności uczniów do dostrzegania szczegółów, nie opracowałam testu (poza samym wykonaniem schematu), jak taka umiejętność obserwowania bezpośrednio by wpłynęła na jakość i dokładność wytworów graficznych. Wykazanie takiej zależności wymagałoby podjęcia dalszych badań. W badaniach przyjęłam uproszczenie, że uwzględnianie różnych szczegółów na schematach wskazuje pośrednio na zdolności do dostrzegania szczegółów. Z przeprowadzonych badań wynika również, że doświadczenie uczestników badania z obiektem tylko czasami ma wpływ na efekty graficzne związane z przerysowywaniem. Ponadto pewne znaczenie przy schematyzowaniu ma to, czy uczniowie lubią przyrodę i czy lubią rysować. Przedstawienia obiektu, na który spoglądamy, mogą się różnić. Sytuacja taka wynika nie tylko z subiektywnego sposobu postrzegania obiektu przez każdego z uczestników badania – każdy widzi swoim umysłem, oczy są tylko receptorami, zaś oglądany obiekt jest analizowany przez odpowiednio wyposażony i bogaty w doświadczenia umysł. Przedstawienia obiektu mogą być różne nawet u jednego artysty i mogą być zależne od celu, jaki twórca sobie wyznaczył. Przykład takiego schematu, w którym w zależności od celu można osiągnąć różne rezultaty, zamieszczono na rycinie 9. Rycina 9. przedstawia pokrój morfologiczny roztocza. Ryciny takie są ilustracjami cech diagnostycznych umożliwiających zidentyfikowanie oglądanego pod binokularem roztocza. Do oznaczenia gatunkowego wystarczyłaby prawa strona tego roztocza, ale to lewą cechuje wrażenie trójwymiarowości, artyzmu i perfekcji. Lewa strona jest też bliższa obrazowi, jaki ukaże się każdemu, kto znajdzie osobnika tego gatunku i będzie go podziwiał odpowiednio uzbrojonym okiem. Ziemowit Olszanowski zastosował z prawej strony ilustracji uproszczenie, wyeliminował zbędne informacje, gdyż prawa strona ryciny obrazuje, jak wygląda ów schemat, gdy cel jest praktyczny (diagnostyczny). Schematy w opisanym przeze mnie aspekcie mogą być narzędziami poznawczymi nie tylko na zajęciach edukacji przyrodniczej. Nauki kognitywne zdają się pokazywać, że elementy geometryczne, które artyści stosują, lub to,

265

Rycina 8. Wizualizacja metaanalizy czynników mających wpływ na efektywność uczenia się i tym samym na wykonanie schematu w omawianym w pracy wymiarze. Nad strzałkami podano wartości współczynników Beta. Pozostałe czynniki były nieistotne statystycznie

jakie preferują w swojej twórczości i w jakiej kolejności używają danych figur, odzwierciedla ich zdolność do schematyzowania (oryginalnie użyto tu dokładnie wyrazu schematize, co oznacza arrange or represent in a schematic form) i konceptualizacji obiektu, który rysują (Tversky i Suwa, 2009). We wczesnych etapach rozwoju umiejętności rysowania proces poznawczy wymaga od artysty posiadania przede wszystkim zdolności koncepcyjnych, ale w późniejszych etapach zaczynają dominować umiejętności percepcyjne (Suwa; 2003). Oznacza to, że początkujący rysownicy doskonalą się w tym, jak ująć formę, jak jeden obiekt zależy od drugiego i jak go przedstawić. W momencie gdy rozwiną umiejętności koncepcyjne – mogą być artystami, którzy zaczynają dostrzegać to, co zwykły śmiertelnik najczęściej pomija. Artyści analizują temat rysowania i abstrakcyjnie dostosowują go do znaczących prostszych elementów (kół, prostopadłościanów), które składają się na cały obiekt. Następnie w miarę, jak rysunek powstaje (lub artysta się rozwija), dochodzi do głosu myślenie percepcyjne – artysta stawia pytanie, jak potraktować temat rysunku, co sprawi, że taki ogląd percepcyjny wyróżni tę pracę (Liu, Fu i Tai, 2014).

266

Rycina 9. Pokrój morfologiczny roztocza Nothrus pratensis, autor Ziemowit Olszanowski (1996)

Wykonanie rysunku, który umożliwia proces translacyjny (utorowuje drogę komunikowaniu, służy przełożeniu jednego typu reprezentacji na inny), wymaga większego zaangażowania i jednocześnie obciążenia poznawczego niż w przypadku schematów. Podczas wykonywania przez dzieci rysunku przykładałam szczególną uwagę do tego, aby wszystkie dodatkowe wyjaśnienia i informacje były podawane w identyczny sposób we wszystkich przeprowadzonych zajęciach dydaktycznych. Zadanie to okazało się dość trudne dla uczestników badań. Do obliczenia poziomu związku pomiędzy zmiennymi pośredniczącymi w przeprowadzonym badaniu użyto współczynnika korelacji Pearsona. W tabeli 9 przedstawiono wyniki analizy statystycznej opisującej znaczenie uwzględnianych czynników związanych z uczeniem się oraz wykonaniem schematu (zmienne objaśniające) a umiejętnością wykonania rysunku (zmienna objaśniana). Obliczono regresję linearną dla wszystkich badanych tematów łącznie oraz w poszczególnych czterech tematach zajęć osobno. Wyniki regresji linearnej przedstawiają współczynniki Beta. Wartość p była ustawiona na p=0,05. Jeśli wynik był nieistotny statystycznie, w tabeli pojawia się skrót ns. Ostatni wiersz przedstawia współczynniki determinacji (współczynnik określoności, r2) określające, jaki procent zmienności zmiennej zależnej (objaśnianej)

Wyniki i ich analiza

5.4.1.2. Rysunki

267

jest wyjaśniany za pomocą zmiennej niezależnej (czynnik zmienna objaśniająca, predyktor) bądź modelu statystycznego. Doświadczenie osobiste miało niewielki wpływ na efekty prac uczniów tylko w przypadku tematu Kwiaty. Natomiast dla wszystkich tematów razem, doświadczenie z obiektem w postaci hodowania kwiatów w domu, posiadania ogródka, mieszkania z kimś, kto łowi ryby, lub z kimś, kto kolekcjonuje stawonogi, miało negatywny wpływ na wykonanie tego zadania. Również posiadanie rodzica przyrodnika miało delikatnie negatywny (nieistotny statystycznie) związek z wykonaniem rysunku kwiatu rośliny motylkowej. Pozytywne wyniki zależności otrzymano w przypadku kafeterii lubię przyrodę, lubię rysować oraz ogólnej wiedzy osobistej uczestników o obiekcie. Wiedza o roli obiektu w przyrodzie (tu o roli kwiatów w przyrodzie) miała znaczenie tylko w przypadku wykonania rysunku kwiatu rośliny motylkowej. Przy wykonaniu rysunku znaczenie ma sukces w wykonaniu schematu – uczniowie, którzy radzili sobie dobrze ze schematem, również dobrze radzili sobie z rysunkiem. Zaproponowany w badaniach model, który mógłby wyjaśniać umiejętność rysowania w znaczeniu rozumienia i tłumaczenia tekstu na reprezentację graficzną (obraz), na który to model składają się wiedza osobista, doświadczenia z obiektem, zainteresowanie obiektem, lubienie przyrody, lubienie rysowania

Tabela 9. Wyniki regresji liniowej dla poszczególnych czynników modelu uczenia się w rysowaniu (translacyjnym, komunikacyjnym) we wszystkich tematach łącznie i rozłącznie. Wartość współczynnika determinacji (r2) podana jest w ostatnim wierszu

Wszystkie Temat 1 Temat 2 tematy razem owoce i nasiona ryby

Doświadczenie 1 ns Doświadczenie 2 -0,213 Doświadczenie 3 – Zainteresowanie obiektem ns Rodzic przyrodnik ns Zainteresowanie przyrodą 0,087 Predyspozycje plastyczne 0,075 Wiedza o obiekcie 0,098 Wiedza o roli obiektu ns w przyrodzie Kreatywność 0,197 Schemat 0,379 0,283 R2

268

ns ns – ns ns ns ns 0,122 ns

Temat 3 kwiaty

ns 0,094 ns ns ns – ns ns ns -0,069 ns 0,116 ns 0,094 0,086 0,189 ns 0,133

Temat 4 chrząszcze ns ns ns ns ns 0,136 0,147 0,145 ns

0,189 0,117 0,19 0,168 0,079 0,473 0,333 0,308 0,508 0,225 0,21 0,131

Wyniki i ich analiza

czy posiadanie rodzica o wykształceniu przyrodniczym, wyjaśnia obserwowana zmienność już w 28,3%. Zadanie w tym przypadku wymagało większego zaangażowania, rozumienia i wyobrażania sobie związków czy relacji pomiędzy poszczególnymi elementami składającymi się na obiekt zaprezentowanego uczestnikom w formie werbalnej. Jednak zadanie to również przynajmniej częściowo wymagało od uczestników badań zestawienia nowych informacji prezentowanych werbalnie z wiedzą na temat obiektu, celem ustalenia relacji pomiędzy opisem a możliwymi rozwiązaniami. Widać to m. in. po zależności pomiędzy wiedzą o obiekcie a wynikiem w każdym z analizowanych czterech tematów (tab. 9). Dodatkowo, poza tematem Kwiaty, wiedza o roli obiektu w przyrodzie jako czynnik analizowany w badaniach nie wykazała związku z efektami rysunków, co może świadczyć, że nie jest konieczna do wykonania dobrego rysunku. Wyjątkiem od tej reguły była sytuacja kwiatów, gdyż w tym wypadku wiedza o roli tych organów roślinnych jest kluczowa do zrozumienia istoty bycia kwiatem, stąd nie jest zaskoczeniem pozytywny efekt dla testu korelacji. Jak wynika z przeprowadzonej analizy, w rysowaniu ujętym w ramy rozumienia i przetwarzania jednej formy reprezentacji na drugą, przydaje się kreatywność, choć w rożnym stopniu w różnych tematach. Ponadto rysunek, mimo że koreluje z kreatywnością uczniów, to w mniejszym stopniu niż schemat czy szkic (ryc. 9). Natomiast dobre wykonanie schematu synchronizuje z dobrym wykonaniem rysunku zarówno w ogólnym modelu, jak i w poszczególnych tematach. Podobnie jak w przypadku schematów, zaproponowany przeze mnie model wyjaśnia najlepiej zmienność otrzymaną dla rysunków z tematu Owoce i nasiona, natomiast najsłabiej zmienność obserwowana w ramach tematu Chrząszcze. Również w tym wypadku można to tłumaczyć w dwojaki sposób – zarówno stopniem złożoności obiektów, jak i ogólnym nastawieniem badanych do rysowanych obiektów. Wizualizację zależności między wybranymi czynnikami a wykonanymi rysunkami przedstawiono na rycinie 10. Możliwość ujmowania organizmów w sposób odpowiadający ich opisowi, zestrojenia pomiędzy różnymi formami reprezentacji (międzymodalnie) jest jedną z kluczowych umiejętności, jakie doświadczeni i wyedukowani członkowie społeczeństwa posiadają. Nie od dziś słychać krytykę edukacji, w której uczniowie nie rozumieją tekstu czytanego, a rozumienie wymaga odwołania się do mentalnych reprezentacji pojęć obecnych w umyśle czytającego. Wydaje się, że jednym z narzędzi poznawczych, które mogą wesprzeć naszych uczniów w tym względzie, jest właśnie rysowanie w zaproponowanym przeze mnie aspekcie. Wszelkie aktywności, które polegać będą na przetwarzaniu jednej formy reprezentacji na drugą, sprawiają, że informacje te muszą wywołać u podmiotu pewną refleksję, która jest podstawą zrozumienia. Claudia Leopold i Detlev Leutner (2012) wykazali, że rysowanie, które towarzyszy czytaniu tekstu, w ich wypadku chemicznego, sprzyja rozumieniu opisywanych zagadnień.

269

Rycina 10. Wizualizacja meta-analizy czynników mających wpływ na efektywność uczenia się i tym samym na wykonanie rysunku w omawianym w pracy wymiarze. Nad strzałkami podano wartości współczynników Beta. Pozostałe czynniki były nieistotne statystycznie

Konfrontując dwa typy lekcji, jednej z rysowaniem z dwoma typami instrukcji – podsumowania vs. wyselekcjonowania głównej idei zawartej w tekście – z drugą lekcją pozbawioną rysowania, ale zawierającą takie same instrukcje stwierdzili, że obie strategie przy wsparciu ze strony rysowania są bardziej skuteczne niż bez wykonania reprezentacji graficznej. Zarówno podsumowywanie, jak i selekcjonowanie głównych idei ma zdecydowanie lepsze efekty, jeśli dokonywane jest w formie graficznej reprezentacji, którą według przyjętej przeze mnie typologii można nazwać rysunkiem. 5.4.1.3. Szkice Trzecim zadaniem graficznym, jakie mieli do wykonania uczestnicy projektu, było rozwiązanie zadania problemowego przez rysowanie. Polegało ono na zaprojektowaniu organizmu, który miałby spełniać określone warunki wstęp-

270

Wyniki i ich analiza

ne. Szkicowanie w prezentowanej przeze mnie propozycji jest narzędziem poznawczym, związanym z kreatywnością, które umożliwia projektowanie i wprowadzenie trybu przypuszczającego do myślenia biologicznego. Do obliczenia poziomu związku pomiędzy zmiennymi pośredniczącymi w przeprowadzonym badaniu użyto współczynnika korelacji Pearsona. W tabeli 10 przedstawiono wyniki analizy statystycznej opisującej siłę związku między czynnikami związanymi z uczeniem się oraz wykonaniem schematu i rysunku (zmienne objaśniające) a umiejętnością wykonania szkicu (zmienna objaśniana). Obliczono regresję linearną dla wszystkich badanych tematów łącznie oraz w poszczególnych czterech tematach zajęć osobno. Wyniki regresji linearnej przedstawiają współczynniki Beta. Wartość p była ustawiona na p=0,05. Jeśli wynik był nieistotny statystycznie, w tabeli pojawia się skrót ns. Ostatni wiersz przedstawia współczynniki determinacji (współczynnik określoności, r2) określające, jaki procent zmienności zmiennej zależnej (objaśnianej) jest wyjaśniany za pomocą zmiennej niezależnej (czynnik zmienna objaśniająca, predyktor) bądź modelu statystycznego. Wśród czynników, które miały wpływ na efekt ostateczny w postaci szkicu, można wymienić: zainteresowanie obiektem, posiadanie rodzica przyrodnika, deklaracja lubienia rysowania, wiedza osobista o obiekcie i o jego roli w przyrodzie oraz kreatywność. Wykazałam też istnienie związku pomiędzy wykonaniem szkicu a zdolnością wykonania schematu i rysunku. Posiadanie rodzica przyrodnika, mimo że nie wykazało istotnego statystycznie wpływu podczas szkicowania przy analizowaniu każdego tematu osobno, to przy zsumowaniu wszystkich wyników wykazuje nieznaczny wpływ na wynik tego zadania. Podobnie przy deklaracji zainteresowania obiektem badań. Pewien wpływ miała tu również wiedza osobista uczniów dotycząca zarówno wiedzy o obiekcie, jak i roli obiektu w przyrodzie. Najważniejszym czynnikiem wskazującym na największe zależności okazała się kreatywność. Wykonanie dobrego schematu jak i wykonanie dobrego rysunku korzystnie wpływają na zdolność do wykonania szkicu. Odniesienie wyników uzyskanych w pracy do zaproponowanego „modelu” czynników wpływających na uczenie się i to, jak uczenie się wpływa na rozwój rysowania, jako umiejętności ważnej w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych, pozwala na wyciągnięcie wniosków odnoszących się do jego skuteczności. W efekcie przeprowadzonych badań okazało się, że wpływ wszystkich tych czynników jest nie tylko zależny od złożoności czy wymagań poznawczych (cognitive load), jakie stawiane są przed uczniem, ale także jest on zróżnicowany w zależności od tematu zajęć. Najbardziej adekwatny jest w przypadku czynności wymagających największego poznawczego wysiłku, czyli związanych w tym wypadku z rozwiązywaniem problemów przez rysunek. Owa droga do twórczego rozwiązywania problemów biologicznych przy zastosowaniu rysowania wymaga jednak, jak się wydaje, szkolenia w dwóch pozostałych wymiarach rysowania, niewymagających takiego zaangażowania

271

Tabela 10. Wyniki regresji liniowej dla poszczególnych czynników modelu uczenia się, krea tywności oraz zdolności do wykonania schematu i rysunku w szkicowaniu we wszystkich tematach łącznie i rozłącznie. Wartość współczynnika determinacji (r2) podana jest w ostatnim wierszu

Wszystkie Temat 1 Temat 2 tematy razem owoce i nasiona ryby

Doświadczenie 1 ns ns Doświadczenie 2 ns ns Doświadczenie 3 - - Zainteresowanie obiektem 0,046 ns Rodzic przyrodnik 0,053 ns Zainteresowanie przyrodą ns ns Predyspozycje plastyczne 0,192 ns Wiedza o obiekcie 0,098 0,122 Wiedza o roli obiektu 0,064 0,79 w przyrodzie Kreatywność 0,422 ns Schemat 0,083 ns Rysunek 0,103 0,135 2 0,575 0,411 R

Temat 3 kwiaty

ns ns ns ns ns - 0,099 -0,091 ns ns ns 0,142 0,096 ns 0,086 0,189 ns 0,073

Temat 4 chrząszcze ns ns ns ns ns ns 0,093 0,145 ns

0,569 0,488 0,387 0,183 0,153 0,125 0,153 0,179 0,212 0,52 0,417 0,281

poznawczego, jak twórcze rozwiązywanie problemów. Czynności związane z rysowaniem, ale wymagające mniejszych nakładów poznawczych, mogą być tłumaczone w mniejszym stopniu zaproponowanymi czynnikami związanymi z uczeniem się. Jest możliwe, że dobre schematyzowanie dużo bardziej wynika z pewnych predyspozycji osobistych, motywacji czy zmiennych, które mogą być niemożliwe przy jakiejkolwiek parametryzacji czy próbie objęcia ich w ramy statystyczne. Każdy człowiek jest niepowtarzalnym układem oddziałujących wzajemnie myśli, doświadczeń, emocji, refleksji, które funkcjonują w innym zawsze odmiennym środowisku, stąd próby matematycznego ujęcia efektów jego działania nie zawsze kończą się sukcesem. Wykonanie szkicu związane było z postawieniem pytań i próbą odpowiedzi na nie. W każdym przypadku problemy, jakie zostały postawione przed dziećmi, wymagały sformułowania kolejnych pytań szczegółowych i udzielania na nie odpowiedzi. Otrzymane wyniki wskazują, że większość biorących udział w badaniach uczniów poradziła sobie z tym zadaniem. Wydaje się, że rysowanie jest pewną alternatywą lub jednym ze sposobów umożliwiających zachęcanie uczniów do twórczego rozwiązywania problemów. W literaturze można

272

Rycina 11. Wizualizacja metaanalizy czynników mających wpływ na efektywność uczenia się i tym samym na wykonanie szkicu w omawianym w pracy wymiarze. Nad strzałkami podano wartości współczynników Beta. Pozostałe czynniki były nieistotne statystycznie

Wyniki i ich analiza

znaleźć wsparcie dla tej tezy, w świetle której rysowanie wspiera hipotetyzowanie. Podczas rysowania i obserwowania dzieci, choć zapewne nie tylko one, rozwijają nowe teorie, stawiają pytania (Ainsworth i in., 2011). W wyniku przeprowadzonej metaanalizy czynnikowy „model” uczenia się związanego z wykonywaniem szkiców wyjaśnia 57% obserwowanej zmienności. Wśród czynników mających największy związek jest kreatywność oraz lubienie rysowania i umiejętność wykonania rysunku. Wskazuje to na wyraźne relacje tej formy wykonania zadania – twórczego rozwiązania problemów – z cechami stricte powiązanymi z zadaniem. Kreatywność jest cechą, która, jak wskazują wyniki moich badań, może być rozwijana również na zajęciach przyrodniczych. Wyniki dla wszystkich szkiców przedstawiono na rycinie 11.

273

Wielokrotnie w swojej pracy podkreślałam, że zadanie szkicowania wymaga największego zaangażowania poznawczego (cognitive load), a jego wykonanie obligowało jednocześnie do kreatywności i predyktywności, pozwalało na tworzenie i przewidywanie wyglądu organizmu, który miałby spełniać określone warunki. Takie przewidywania są również cechą dobrego naukowca. Przewidywania dotyczące z założenia nieistniejących stworów przedstawione są na poniższej rycinie 12. Mimo że nie jest to typowo naukowe zadanie, można założyć, że zwierzę takie mogło istnieć. Świadczy to również o zdolnościach do przypuszczania, hipotetyzowania autora rysunku. W tym miejscu muszę nadmienić, że śp. Jan Rafalski był przykładem biologa – artysty, który doskonale łączył umiejętności obserwacyjne, analityczne i predykcyjne. Przedstawiony na rycinie 12 szkic swoim biologicznym charakterem nie tylko odddaje istotę bycia drapieżnym i głodnym stworem, ale też wskazuje jednocześnie na gadzie i ssacze cechy swojej budowy morfologicznej. Podsumowanie wyników dotyczących analizy modelu czynnikowego Trzeba zaznaczyć, że sposób zbierania danych do pobieżnego zweryfikowania wpływu tych czynników na efektywność rysowania nie jest doskonały. Nie jest on oparty na skali Likerta, więc nie pozwala na wyciąganie dogłębnych wniosków. Właściwie analiza tych czynników była wykonana niejako dodatkowo. Jej wyniki okazały się na tyle interesujące, że postanowiłam je opisać, mając na poparcie swojej decyzji również wielkość próby badanej. Wyniki te

Rycina 12. Stwór bajkowy autorstwa profesora Jana Rafalskiego

274

Wyniki i ich analiza

wskazują przede wszystkim na konieczność podjęcia badań mających na celu bardziej dogłębną analizę wpływu zmiennych pośredniczących, w tym wiedzy osobistej i doświadczenia osobistego, na efektywność uczenia się przy zróżnicowanych zadaniach. Wydaje się, że w przypadku zadań stawianych przed uczniami szczególnie istotnym parametrem jest zaangażowanie (obciążenie) poznawcze (cognitive load) podczas wykonywania aktywności. Ponadto nie bez znaczenia dla efektów kształcenia jest oczywiście zainteresowanie obiektem. Także w przeprowadzonych badaniach wpływ osobistego doświadczenia i zainteresowania obiektem był zauważalny. W szkołach w Szczytnie, Kutnie i Kaliszu Pomorskim, w których dzieci miały duże doświadczenia w wędkowaniu, uczestniczyły w zajęciach dodatkowych czy konkursach wędkarskich, zajęcia dotyczące ryb, pomimo dużej wiedzy osobistej, jaką dysponowały dzieci, dostarczały emocji i owocnych dyskusji. Podobnie w Krakowie w szkole integracyjnej, gdy okazało się, że jeden z uczniów – chłopiec autystyczny, którego pasją były ryby, nie tylko podawał ich polskie i łacińskie nazwy, ale swoim zaangażowaniem i emocjami zarażał całą klasę do tego stopnia, że po zakończeniu zajęć uczniowie nie chcieli wyjść na przerwę. Większe zaangażowanie uczniów podczas realizacji tego tematu można było obserwować także w innych szkołach, co nie jest zaskoczeniem. Ryby, jako przedstawiciele królestwa zwierząt, cieszą się większym zainteresowaniem dzieci niż rośliny. Potwierdzenie efektu większego doceniania zwierząt niż roślin w literaturze przedmiotu określane jest mianem plant blindness, czyli ślepota na rośliny (Wandersee i Schussler, 1999). Ponadto ryby nie budzą aż tylu negatywnych emocji jak owady (w tym chrząszcze). Choć prace Susan Gelman (2009) czy Jaka L. Snaddona ze współpracownikami (2008) wskazują, że dzieci mogą posiąść wiedzę przyrodniczą, nigdy bezpośrednio nie obcując z obiektem zainteresowania, choćby czerpiąc swoją wiedzę od rodziców, nauczycieli, to jednak istnieje pewna różnica pomiędzy taką wiedzą a wiedzą płynącą z osobistego doświadczenia natury. Podkreśla to również Dorota Klus-Stańska (2000a), pisząc, że podczas tworzenia aktywnych struktur poznawczych wiedza proceduralna nabyta w drodze osobistego doświadczenia ma pierwszeństwo przed wiedzą deklaratywną, pochodzącą z przekazu społecznego. Mustafa Ürey wraz ze współpracownikami (2009) stwierdzili, że obcowanie z naturą może zaowocować wzrostem świadomości i postaw uczniów względem środowiska przyrodniczego. Ponadto Erik Strommen (1995) badając uczniów szkół podstawowych mieszkających w środowiskach leśnych i miejskich, zauważył wyraźną korelację pomiędzy wiedzą o leśnych zwierzętach a miejscem zamieszkania. Przedstawione przez niego wyniki wskazują, że dzieci zamieszkałe w lasach i mające możliwość bezpośrednich kontaktów ze zwierzętami nie tylko mają większy zasób wiedzy na temat tych zwierząt, ale i cechują się lepszym rozumieniem zjawisk i procesów przyrodniczych nie tylko związanych ekosystemami leśnymi.

275

Sue D. Tunnicliffe i Michael Reiss (1999) wykazali, że podstawowa wiedza uczniów o zwierzętach pochodzi głównie z domu rodzinnego i bezpośrednich obserwacji. Andrzej Tarłowski (2006) udowodnił również wpływ bezpośrednich kontaktów z przyrodą (głównie w różnych środowiskach – wiejskim i miejskim) oraz wiedzy biologicznej rodziców na ogólne pojmowanie i koncepcje dzieci czteroletnich na temat człowieka, innych ssaków oraz owadów. Muszę tu jednak zaznaczyć, że wybranym przez tego badacza środowiskiem wiejskim były okolice Białowieży, które to miejsce (a dokładnie park narodowy znajdujący się na tych terenach) jest wpisane na listę Światowego Dziedzictwa Kulturowego i Naturalnego UNESCO (Konwencja UNESCO, 1972) od 1979 roku jako jedyny obiekt natury z terenu Polski. Miejsce to jest również szczególne dla każdego przyrodnika ze względu na obserwowaną tam bioróżnorodność oraz fakt występowania tam jedynych pierwotnych lasów na terenie całej Europy (Korbel, 2012). Zatem nadal istnieje zapotrzebowanie na badania weryfikujące związki pomiędzy wspomnianymi czynnikami a przebiegiem i projektowaniem procesu kształcenia. Uzyskane wyniki (tabela 7) wskazują, że wszystkie trzy badane typy rysowania są ze sobą powiązane – ale zasadniczo różne. Można tu również dokonać interpretacji, że wszystkie trzy typy rysunków słabo, ale korelują ze sobą dodatnio. Dodatnio także koreluje z tymi typami rysunków kreatywność, aczkolwiek najmniej jest ona związana z rysunkiem, który oznacza konieczność przełączania się umysłu ucznia między modalnościami, a najbardziej ze szkicem, który z założenia jest efektem kreatywności uczniowskiej. Wniosek, który można na podstawie takich wyników postawić, zachęca do stosowania różnych wariantów pracy manualnej dziecka, dając mu szanse na tworzenie. Przyjmując za K. Szmidtem (2007), że twórczość to „działalność przynosząca wytwory (dzieła sztuki, sposoby postrzegania świata, metody działania) cechujące się nowością i posiadające pewną wartość (estetyczną, użytkową, etyczną, poznawczą lub inną) przynajmniej dla samego podmiotu tworzącego” (s. 67), to wydaje się, że edukacja przyrodnicza jest dobrą przestrzenią na podejmowanie działań twórczych. Zarówno wytwory uczniów, jakimi w tym wypadku są schematy, rysunki i szkice, jak i ujawniane w nich sposoby konceptualizacji przez ich dokonanie cechuje zarówno nowość, jak i wartość. Wiele z pomysłów zaprezentowanych przez uczestników prezentowanych badań jest nowatorskich i nie zawsze możliwe jest jednoznaczne zweryfikowanie, czy zaproponowane graficznie rozwiązanie w przyrodzie na pewno nie istnieje – bo wydaje się wysoce prawdopodobne – a przecież ciągle są na świecie niepoznane gatunki. Podobne z oceną ich wartości, która ma nie tylko aspekt użyteczności (dla nauczyciela stanowiąc cenne źródło informacji na temat dziecięcych wizji świata i omawianych zjawisk), ale również aspekt poznawczy dla samego tworzącego. Poznanie ma naturę czynną, a nie bierną, zgodnie z heideggerowskim przesłaniem, że istnieje harmonijne połączenie ciała i umysłu.

276

Wyniki i ich analiza

Zakładając, że proces kształtowania pojęć podczas edukacji szkolnej jest kontinuum tego, z czym dziecko przychodzi, to wybrane do modelu czynniki w pewien sposób muszą wpływać na proces kształtowania wiedzy uczniowskiej. Każdy uczeń jest inny, każdy z nich ma swój świat i swoje własne reprezentacje wewnętrzne, które w procesie obrazowania poznawczego, jakim może być wizualizacja w przedstawionych aspektach, uzewnętrznia. Proces ten jest uwikłany w szereg czynników. Sam język używany w procesie edukacyjnym kształtuje pojęcia, o których opowiada. Ponadto doświadczenia osobiste czy mentalne – jak stawianie pytań, eksperymenty myślowe, uzasadnianie twierdzeń, umożliwiają nie tylko opisywane przez Daniela Dennetta dźwiganie wyobraźni, ale także budowanie wiedzy osobistej, oraz jej elementów składowych, czyli pojęć. Zastosowane w przeprowadzonych badaniach narzędzia poznawcze w postaci schematu, rysunku i szkicu umożliwiają konceptualizację nie tylko w wariancie odtwórczym, ale i twórczym. Nie zakładałam, że w wyniku przeprowadzonych zajęć uda się zamienić funkcjonujące w umysłach badanych pojęcia potoczne w naukowe. Celem pracy było sprawdzenie, jak i na ile wizualizacja sprzyja kształtowaniu tych pojęć. Kolejne aspekty wizualizacji (rysowania) w prezentowanych badaniach przeplatane były momentami poznania sensorycznego, mentalnych operacji wymaganych przy dyskusji QtA i innych czynności. Każda z prezentowanych odsłon wizualizacji wymagała coraz większego zaangażowania mentalnego twórcy, ale przez to umożliwiała rozwiązywanie coraz trudniejszych zadań. Interwencje te pozwalały na budowanie wiedzy, ale i na rozwijanie zainteresowania. W jednej ze szkół spotkałam się z sytuacją, w której nauczycielka przerwała zajęcia o rybach, mówiąc, że to dla jej uczniów za trudne i jej uczniowie nie są w stanie zrozumieć pojęć, o które pytam (mając na myśli gęstość wody czy tarcie). Poproszona o „danie szansy swoim dzieciom”, stwierdziła, że „zna je lepiej”, co niewątpliwie jest prawdą. Nie znała jednak tej metody, a uczniowie jej zostali na przerwie, zadając pytania, bawiąc się modelami ryb czy głaszcząc skórę rekina. Sama nauczycielka był zaskoczona, że dzieci te „dotarły” jednak do rozumienia pojęć, o których z nimi rozmawiałam. Dodatkową zaletą stosowania rysowania jest dostarczanie nauczycielowi narzędzia ewaluacyjnego i diagnostycznego – w zależności od momentu i celu zastosowania. Przeprowadzone analizy wskazują również na tendencję związaną z wiekiem uczestników. Młodsze dzieci nie tylko postrzegają obiekty bardziej antropocentrycznie, ale samo wyjaśnianie pojęć jak i potem rysowanie, zwłaszcza przetwarzanie międzymodalne, sprawia im trudności. Podczas zajęć dało się wyraźnie zauważyć, szczególnie wśród pierwszoklasistów, potrzebę „dookreślenia” obiektu, który mają narysować, przybliżenia i porównania z czymś, co już znają. M. Wiśniewska-Kin (2007) w swoich badaniach zauważyła, że badani przez nią pierwszoklasiści w definicjach częściej wymieniają cechy peryferyjne niż właściwe danego pojęcia. Wpisuje się to również w zalecany

277

sposób pracy z młodszymi uczniami, którzy przede wszystkim myślą w sposób konkretno-obrazowy. Tendencja ta wyraźnie zmieniała się z wiekiem. Świadczyć to może o pewnych trudnościach związanych z myśleniem abstrakcyjnym w tym wieku, ale nie oznacza, że takiego myślenia nie należy wspierać. Dzieci te potrafią kategoryzować, porównywać, zaś sama umiejętność kategoryzowania świadczy, jak zauważa wspomniana autorka, o pewnej wiedzy i odzwierciedla zdolność do uogólniania pojęć. Kompleksowo analizując wszystkie czynniki, można stwierdzić, że ze względu na sposoby myślenia i poznania im młodszy uczeń, tym częściej wprowadzane powinny być konkretne działania. Wszelkie operacje pozawerbalne zachęcają uczniów do aktywnego twórczego działania oraz przeżycia emocjonalnego. Z drugiej strony jednak Bożena Chrząstowska (1987) pisze, że nie oznacza to traktowania młodego odbiorcy inaczej niż dorosłego czy dostosowywania treści do wieku, gdyż przywołując Teresę Poznańską (1976) – to nie poziom rozwoju umysłowego dziecka powinien decydować o wyborze treści, ale treści stanowić powinny o poziomie rozwoju umysłowego dziecka. Podobnie jak konstruowanie wiedzy uzależnione jest od wielu czynników, tak można przypuszczać, że uczenie się czy konceptualizacja dokonywane przez rysowanie będą pod wpływem wielu zmiennych.

278

część empiryczna Rozdział 6. Dyskusja

6.1. Konceptualizacja Z przeprowadzonych badań wynika, że wiedza osobista uczestników badania jest płynna. Ponadto samo werbalne odwołanie się do pojęcia nie uruchamia większości zasobów wiedzy osobistej związanych z tym pojęciem. Przywołuje te najczęściej używane schematy, posiadające najłatwiejszą ścieżkę dostępu. Nie oznacza to, że zachęcenie do graficznego przedstawiania pojęć jest zdecydowanie lepsze. Reprezentacje graficzne również nie muszą i często nie oddają pełnego zasobu wiedzy osobistej dziecka związanego z danym pojęciem. Jednak różnorodność źródeł pozyskiwania informacji o wiedzy osobistej uczniów zawsze przynosi o wiele ciekawsze i pełniejsze efekty niż przystawanie przy jednym tylko typie kodowania (np. Ehrlén, 2009). We wszystkich opracowanych i przedstawionych w mojej pracy badaniach dotyczących wiedzy osobistej uczniów zauważyć można, że główną tendencją definiowania obiektu jest wymienienie jego cech charakterystycznych (desygnatów). Podobne obserwacje już w 1975 roku odnotowały Eleanor Rosch i Carolyn Mervis. Eleanor Rosch (1973) stwierdziła, że obiekty są przyporządkowywane jako przykładowe do danego pojęcia, gdy przypominają egzemplarz idealny (schemat, pojęcie naturalne). Schemat jest tworzony wówczas przez wiązkę atrybutów odnoszących się do danej kategorii. Na podobnych zasadach przez wiele lat odbywało się tworzenie systematyki organizmów żywych. Ma to swoje konsekwencje i aplikacje dydaktyczne. W momencie zauważenia czy dostrzeżenia przez podmiot atrybutów obiektu umożliwiających jego zaklasyfikowanie do odpowiedniej kategorii pojęciowej możliwe jest również wnioskowanie o obiekcie i jego dalszych cechach. Na podstawie przeprowadzonych badań można zauważyć, że dzieci w tej grupie wiekowej mają podobne schematy związane z badanymi obiektami. Porównywalnie wnioskuje M. Wiśniewska-Kin (2007), która podkreśla, że „dzieci mają wybitne zdolności kategoryzowania i ujmowania danej sytuacji na różnych poziomach abstrakcji”. W prezentowanych badaniach podobieństwo schematów dotyczyło zarówno cech istotnych semantycznie (biologicznych), jak i tych stanowiących nadwyżkę smenatyczną (jak w przypadku postrzegania użytkowego obiektów). Jak typowe schematy (Rosch, 1973), te badane również nie posiadały wyraźnych granic. W przypadku organizmów roślinnych i ich organów granice te były mocno rozmyte, na tyle mocno, że należałoby rozważyć – jak już wspomniano powyżej – nazwanie takiego zjawiska migotaniem pojęć czy jak określono we wstępnej części tej publikacji – „dychotomicznością reprezentacji” lub „chorągiewkowym rusztowaniem”. Z drugiej strony, jak zauważa Jerzy Trzebiński (1981), im więcej w zasobach dziecka pojęć naturalnych, tym bardziej ono jest kreatywne. W momencie wykształcania pojęć matrycowych jego wiedza może być ograniczeniem twórczości. Można na tej podstawie wywnioskować, że jeśli celem edukacji będzie wykształcenie twórczych, kreatywnych pokoleń,

280

Dyskusja

to przynajmniej na poziomie szkoły podstawowej wprowadzanie zbyt wielu pojęć matrycowych twórczość tę będzie ograniczać. Być może warto rozważyć, czy na tym etapie edukacji nie należałoby skupić uwagi na obiektach typowych. Przykładowo podczas omawiania ptaków z polskimi uczniami typowym obiektem byłby wróbel lub gołąb. Realizowanie treści związanych z tymi zwierzętami umożliwiających ich obserwacje i rozszerzanie sieci semantycznej pojęcia „ptak” umożliwiłoby wówczas konstruowanie osobistej wiedzy nau kowej. Mówienie o strusiach i pingwinach dla większości młodszych dzieci może oznaczać nie tylko ograniczenia kreatywności, ale i rozmywanie pojęć. Zbyt wczesne tworzenie pojęć rozbudowanych, określanych mianem skryptów lub pojęć matrycowych oczywiście uzupełnia posiadane informacje, ale utrudnia przewidywanie, wnioskowanie, hipotetyzowanie. Prawdopodobnie warto rozważyć spiralny sposób nauczania i płynne przechodzenie uczniów od pojęć naturalnych do matrycowych. Pogląd taki zdają się wspierać badania prowadzone nie tylko przez E. Rosch (1973) ale także na polskim gruncie przez M. Wiśniewską-Kin (2007). Autorka ta wykazała, że tempo uczenia się pojęć zależy od liczby cech istotnych i nieistotnych prezentowanych dzieciom oraz że kluczową rolę w tym procesie odgrywają „czytelne przykłady”. Stąd, zdaniem autorki, uwrażliwienie na typowe przykłady może się sprawdzać w nau czaniu, gdyż stabilny prototyp wpływa na usprawnienie przetwarzania informacji, pojęcia są wówczas łatwiej kategoryzowane zaś proces porozumiewania się między dorosłym a dzieckiem jest ułatwiony. Warto również zwrócić uwagę na fakt trudności w procesie konstruowania osobistej wiedzy naukowej. Pomimo że z założenia w procesie edukacyjnym dążymy do przebudowy (i rozbudowy) pojęć i zastąpienia potocznych przez ich naukowe odpowiedniki, to wydaje się, że niemożliwym jest pełne ich wymienienie. W obrębie naszej wiedzy osobistej potoczność przeplata się z naukowością, a myślenie zdroworozsądkowe często jest bliższe naturze naszych umysłów. Pojęcia potoczne kotwiczą się w języku, umożliwiając wprowadzanie pojęć naukowych. Jerzy Trzebiński (1981) uważał, że pojęcia naukowe (matrycowe) wywodzą się od potocznych (naturalnych), że oba typy pojęć tworzą hierarchie. Analizując związki między pojęciami ogólnymi a ich egzemplarzami (prototypami), J. Trzebiński przywołał badania, w których wykazano podobne reakcje. Dla pojęcia „owoc” najbardziej typowym prototypem było jabłko, a potem w kolejności śliwka, ananas i inne. Dla pojęcia „nauka” najbardziej prototypowym była chemia, dalej biologia, anatomia itd. Mimo że ocena pojęć jest subiektywna, to na tę subiektywność – zdaniem J. Trzebińskiego – wpływają wewnętrzne struktury pojęć, a na ich treść składają się cechy wzorcowe (rdzeń pojęcia) i obszar podobieństwa tych cech (dopuszczalna wielkość transformacji). U podstaw działań kreatywnych leży możliwość dopuszczalnych zmian i modyfikacji w treści pojęć. Różnica między pojęciami matrycowymi a naturalnymi leży w obszarze dopuszczalnej transformacji. Z kolei Wincenty

281

Okoń (1966) uważał, że w kształtowaniu pojęć elementarnych (potocznych) myślenie dziecka ma charakter obrazowo-konkretny i dotyczy cech przedmiotu, które są zmysłowo poznawalne. Natomiast w kształtowaniu pojęć naukowych zaangażowane jest myślenie abstrakcyjne, wyobrażania, ale i procesy analizy, porównywania, abstrahowania, uogólniania i syntezy. Wszystkie te są niezbędne, aby uchwycić zależności pomiędzy poszczególnymi elementami i tworzyć wewnętrzny obraz rzeczywistości. Kształtowanie pojęć jest procesem długotrwałym. Kolejną ważną obserwacją i wnioskiem wynikającym z przeprowadzonych badań jest podkreślenie, że uczestnicy definiują obiekty przyrodnicze z perspektywy własnych lub znanych sobie ze środowiska doświadczeń. Działania, czy to dokonywane własnoręcznie czy obserwowane, stają się składowymi doświadczeń osobistych i włączone w struktury wiedzy osobistej uczących się. Wniosek ten koresponduje z poprzednim pod względem sposobu myślenia o edukacji. Działania wsparte informacjami są przyswajane jako własne, zatem wynikać z tego może przesłanie, które niejednokrotnie na swoich wykładach powtarza Stanisław Dylak: mniej, ale lepiej. W trosce o jakość edukacji należałoby wprowadzić tę jakość od szkół podstawowych i promować działania na mniejszej liczbie obiektów, za to dogłębne, skierowane na manipulowanie, projektowanie i analizę składowych danych obiektów. Warto w tym miejscu również zaznaczyć, że fakt odwoływania się w wypowiedziach uczniowskich do najczęściej używanych przez nich schematów jest jednocześnie ważną wskazówką dla nauczycieli, zwłaszcza edukacji wczesnoszkolnej. Poznanie takich „skrótów myślowych” czy „szlaków”, którymi krążą myśli uczniów po nawiązaniu do zagadnienia, powinno być wykorzystywane przy projektowaniu zajęć dydaktycznych. Wskazówka, o której piszę, odnosi się nie tylko do konieczności wprowadzania zewnętrznych reprezentacji, ale także do opracowywania zadań i tworzenia takich reprezentacji, które będą funkcjonalnie zaprojektowane, aby pobudzić procesy kognitywne i rozpocząć nauczanie w odpowiednio zaprojektowanym środowisku dydaktycznym (zgodnie z podejściem Brunera i Kirsha, 2010, 2011). Dobrze zaprojektowana reprezentacja zewnętrzna odnosząca się do nauczanego pojęcia będzie wówczas działać na zasadzie Gibsonowskiej oferty, będzie swoistym pakietem wartościowej informacji, która posłuży do rozpoczęcia działań edukacyjnych, do uruchomienia sieci pojęciowej otaczającej pojęcie główne. 6.2. Projektowanie oddziaływań dydaktycznych z wykorzystaniem trzech aspektów rysowania Jeśli zadaniem szkoły jest m. in. nauczenie dzieci myślenia, to każdy nauczyciel powinien zdać sobie sprawę, czym jest myślenie i jak zaprojek-

282

Dyskusja

tować oddziaływania dydaktyczne, aby miało ono szansę wystąpić. Można założyć, że myślenie jest procesem, wyborem, czynem (Heller, 2015), ruchem, przekrojem, rozwinięciem i ustaleniem stosunku między czymś a czymś (np. między pojęciami, jak pisał L. Vygotski, 1989). Można za Stanisławem Dylakiem stwierdzić, że jest to zdolność opanowywana wyłącznie przez działania, wysiłek, rozwiązywanie różnorodnych problemów (Dylak, 2015). Jest również myślenie procesem poznawczym, w którym mózg wykorzystuje i manipuluje informacjami pochodzącymi ze zmysłów, emocji i pamięci do tworzenia reprezentacji umysłowych (np. pojęć, obrazów, schematów, skryptów) (Zimbardo i in., 2010). Z przytoczonych opisów myślenia wynika, że aby ono nastąpiło, musi w umyśle podmiotu nastąpić działanie, jakiś akt, musi ów podmiot być aktywny. To z kolei pociąga za sobą kolejną przesłankę zgodną z poglądami Johna Dewaya (1988), że istnieje konieczność kształcenia myśli, zaś ta, aby zaszła, musi być poprzedzona zaplanowaną „kompozycją zadań” (Nosal, 1988). Owa kompozycja zadań jest o tyle istotna, że powinna być interesująca dla uczącego się. W obecnym systemie, jak słusznie zauważa S. Dylak (2015), zabiera się dzieciom wiarę w ciekawy poznawczo świat, bo wszystko, czego dzieci mają się nauczyć, jest już opisane w podręcznikach lub za chwilę zostanie opowiedziane przez nauczyciela. Proces dydaktyczny jest bardzo złożonym i wieloczynnikowym zajęciem o nie zawsze możliwym do przewidzenia efekcie, lecz wśród wymienianych i ważnych czynników, na które szkoła i nauczyciel ma wpływ wymienia się: pasję nauczyciela, umiejętność stwarzania środowiska edukacyjnego, w którym uczeń jest uczestnikiem, w którym zadaje on pytania, ale i poszukuje odpowiedzi, w którym jest społeczne uczenie i działanie (przykładowo Klus-Stańska, Filipiak, Dylak i in.). W prezentowanej pracy oddziaływanie dydaktyczne było projektowane z dużą rozwagą. Możliwe było dociekanie i doświadczanie również mentalne nie tylko sensoryczne. Ponadto ułożenie wyróżnionych aspektów rysowania nie jest przypadkowe. Zadając sobie pytanie: jak można wykorzystać rysowanie by wspierać uczenie się/nauczanie? w mojej pracy czytelnik znajdzie trzy podstawowe odpowiedzi odpowiadające trzem wyróżnionym aspektom rysowania. Wyjściowym założeniem było sprawdzenie, że te aspekty rysowania różnią się od siebie. W wyniku przeprowadzonych zajęć i analiz udało się nie tylko potwierdzić, że schemat, rysunek i szkic to różne wymiary rysowania. Analiza otrzymanych danych wskazuje na możliwość przypisania nie tylko zróżnicowanego zaangażowania ucznia w wykonywanie tych trzech typów rysunków, ale też na konkretne umiejętności niezbędne do wykonania tych wytworów graficznych. W schematach zawarta jest umiejętność reprezentowania obiektu i kształcenia zdolności obserwacyjnych. W rysunkach celemjest interpretacja tekstu, a zdolności kształtowane przy tej okazji to przede wszystkim zdolności analityczne.

283

W przypadku szkiców umożliwiają one rozwiązywanie problemów w sposób kreatywny, pozwalają zatem na kształtowaniemyślenia abstrakcyjnego. Kolejne odsłony rysowania skłaniają rysującego do podejmowania coraz trudniejszych wyzwań. Ponadto ułożenie tych wytworów graficznych można odnieść do procesu poznania i konceptualizacji. Można je porównać do drogi: od wrażenia, przez postrzeżenie, do pojęcia. Schemat można porównać do wrażeń, odpowiadałby on na pytanie: „jaki obiekt jest?” Jego wytworzenie jest substancjalne, umożliwia katalogowanie. Jest niezbędnym elementem w konceptualizacji, ale nie wbudowuje się w struktury umysłowe, pozwala jedynie na zauważenie krawędzi, na kopiowanie, rozpoznanie. Rysunek w prezentowanym modelu można porównać do postrzeżenia, odpowiadałby on wówczas na pytanie: „jak obiekt działa?” Jest to podejście funkcjonalne, które pozwala na opisanie układu, obiektu. Oddaje mechanizm jego działania, ale jeszcze nie pozwala na dotarcie

Tabela 11. Propozycja ugruntowania teoretycznego zaproponowanych aspektów rysowania na podstawie danych uzyskanych podczas badań

Aspekt rysowania

284

Etap Opis etapu w konceptualizacji

Obrazowana cecha obiektu

Schemat Wrażenia

Proces pobudzenia zmysłowego, odbieranie obiektu za pomocą zmysłu wzroku (sensept) Podejście substancjalne, katalogowanie, opisywanie

Forma/ kształt Pytanie: jak jest?, jaki jest obiekt?

Rysunek Postrzeżenia

Subiektywne odzwierciedlenie rze- Funkcje czywistości, obraz obiektu w umyśle, Pytanie: jak (percept) działa? Podejście funkcjonalne, opisujące układ, złożoność

Szkic Pojęcia

Pełna (na dany moment) koncepcja, pozwalająca na myślenie, obecna w pamięci reprezentacja, wyobraże- nie, odzwierciedlenie przedmiotów, zjawisk, które już kiedyś zostały spostrzeżone (concept) Podejście krytyczne, krytyczno-ewolucyjne

Adaptacja poznawcza Pytanie: jaki może być?, do czego służyć?

Dyskusja

do „istoty” konceptualizowanego obiektu. Z kolei szkic porównać by można do pojęcia, odpowiadałby na pytanie: „do czego obiekt/przedmiot służy?” Jest to podejście adaptacyjne, krytyczne lub ewolucyjne. Podobnie jak w procesie poznania – wrażenia, postrzeżenia i świadome korzystanie z pojęć w procesie myślenia – wszystkie one pozwalają na inny odbiór obiektów tak również w przypadku zaproponowanego modelu konceptualizacji przez rysowanie każdy z aspektów tej czynności pozwala podmiotowi inaczej patrzeć na przedmioty, ale także odzwierciedla drogę dochodzenia do pojęcia. Relacje między drogą do nadawania znaczeń pojęciom a trzema aspektami rysowania zostały przedstawione w tabeli 11. Zatem schemat oddawałby zakres pojęcia obrazowanego, wyznaczał jego granice, pierwsze nakreślenie sposobu, w jaki pojęcie może się lokować, wokół jakich obszarów. Rysunek umożliwiałby wypełnianie pojęcia treścią, umożliwiałby budowanie wewnętrznej sieci semantycznej, ale ciągle w obrębie pojęcia. Z kolei szkic nie tylko rozbudowywałby dalej sieć semantyczną ale także umożliwiałby dokonywanie połączeń pomiędzy różnymi sieciami semantycznymi – różnych pojęć. W świetle przedstawionych badań ciekawa wydaje się również koncepcja zwinnego umysłu (agile mind). Według Wilma Koutstaala (2012), jeśli zestawimy słowo „zwinny” z fizycznym jego znaczeniem, to może być ono określane przez gibkość, elastyczność oraz zdolność do szybkiej i trafnej zmiany pozycji ciała bez utraty równowagi. Podobnie mentalna zwinność odnosić się ma do gotowości i zdolności dokonywania zmian sposobu myślenia lub rozwiązywania problemów, zmagania się z rożnymi sytuacjami i wyzwaniami bez gubienia własnych celów czy zadań. Można założyć, że taka elastyczność poznawcza jest cechą osoby dorosłej, która zmagając się z jakimś problemem, potrafi na poziomie operacji mentalnych przenosić uwagę między zadaniami czy stosować zmienne style myślenia. Wydaje się, że niewielu dorosłych potrafiłoby wykształcić taką umiejętność zwinnego myślenia bez stymulującego środowiska. Szkoła powinna zatem stwarzać warunki, by jej podopieczni kształtowali tę sprawność. W przedstawionym projekcie zajęć dydaktycznych uczniowie z założenia stawiani byli przed różnorodnymi zadaniami wymagającymi różnych stylów myślenia, co mogłoby być przykładem tak rozumianego kształtowania zwinności umysłu. Rysowanie zaś w prezentowanych trzech odsłonach (jako schemat, rysunek i szkic) stanowi pewne oferty (w Gibsonowskim rozumieniu), swoiste pakiety podpowiadające uczniowi (ale też nauczycielowi), co powinien zrobić. Akt poznawczy jest czynnością, za pomocą której przypisujemy obiektowi pewne cechy. Dzieci rysując w środku drzewa serce (Rybska i in., 2016), dokonują swoistych procesów mentalnych. Dla nich serce jest oznaką życia i na podstawie wnioskowania indukcyjnego (Carrey, 1985) – skoro one maja serce i żyją, a drzewo także jest żywe, to wniosek nasuwa się taki, że musi ono też mieć serce, a przynajmniej jakiś jego odpowiednik. Jak stwierdzają

285

P. van Meter i J. Garner (2005), ekspert jest elastyczny w swoim myśleniu i swobodnie przełącza się zarówno pomiędzy reprezentacjami, jak i pomiędzy modalnościami. Kiedy uczeń potrafi przełożyć dane przedstawione w tabeli na funkcję liniową (Haverty i in., 2000) lub ilustruje tekst, aby ułatwić sobie rozwiązanie problemu z transferem informacji lub reprezentacji wewnątrz albo między modalnościami (Mayer i Sims, 1994), można powiedzieć, że jego umysł jest bardziej zwinny czy elastyczny niż ucznia, który ma problemy z tymi zadaniami, więc ten pierwszy funkcjonuje na wyższym poziomie „eksperckim”. Zagadnienie integrowania treści, tworzenia wiedzy na podstawie wiadomości jest trudne i wymaga tym więcej wysiłku poznawczego, im więcej form reprezentacji osoba ma przetworzyć, szczególnie gdy uczeń ma za zadanie pracować z więcej niż jednym formatem (wieloma reprezentacjami) oraz integrować międzymodalnie – werbalne i niewerbalne reprezentacje złożonych zagadnień (van Meter i Garner, 2005). Jako pomoc w takich działaniach zaproponowano strategię tworzenia rysunku, który jest generowany przez uczącego się. Taki rysunek „wymaga skonstruowania wewnętrznej, niewerbalnej reprezentacji, która jest odwzorowaniem bazującym na elementach pochodzących z dostarczonej uczniowi reprezentacji” (Van Meter i Garner, 2005, s. 286). Takie rysowanie według nich jest nie tylko strategią, jest w swej naturze konstruktywne. Projektowanie zajęć z wykorzystaniem rysowania we wszystkich trzech aspektach jest zaproszeniem do działania w myśl brunerowskiej reprezentacji ikonicznej. Niewątpliwie minusem przedstawionych dociekań jest jednorazowy kontakt badacza z uczestnikami badań. Ciekawym byłoby obserwowanie długoterminowe takiego obrazowania poznawczego włączonego do rzeczywistości szkolnej. Jednakże takie działanie nie zostało zweryfikowane w mojej pracy. 6.3. Co nam daje rysowanie? Rysowanie w zaprezentowanych aspektach sprzyja konceptualizacji, co zostało omówione na łamach mojej książki. Jednak rysowanie nie ogranicza się jedynie do konceptualizacji. Jego wielowymiarowość wskazuje na możliwość brunerowskiego wychodzenia poza dostarczone informacje. We wszystkich trzech aspektach rysowanie jest narzędziem poznania, a nawet trzema różnymi narzędziami umożliwiającymi rozmaite poznawanie świata. Ponadto zwłaszcza szkicowanie sprawia, że uczeń aktywnie podchodzi do zadań, nie pozbawia go wizji świata, który może być ciekawy, nie do końca zbadany czy przewidywalny. Nawiązując do 3 form uczenia się Anny Brzezińskiej, schematy pozwalają na zmysłowe doświadczanie obiektów, rysunki na korzystanie z doświadczeń własnych i innych, natomiast szkice budzą refleksję. Tym samym współwystępując, wszystkie 3 aspekty wizualizacji

286

umożliwiają przejście przez trzy niezbędne fazy procesu uczenia się, samodzielnego dochodzenia do wiedzy, zachęcają do myślenia. W tych wymiarach wizualizacja uaktywnia dziecięcy sposób uczenia się. Mimo że schematy są głównie odtwórcze w swojej naturze, są też potrzebne. Tyle że nie można na nich poprzestać, gdyż samo doświadczanie zmysłowe bez integracji tegoż doświadczenia z wiedzą osobistą nie pozwala na przejście przez wszystkie etapy procesu uczenia się. Nie oznacza to jednak, że można porzucić schematyzowanie w zaproponowanym aspekcie. Jak stwierdza Juhani Pallasmaa (2015):

Mogę zatem wysunąć wniosek, że zaproponowana forma wizualizacji, obrazowania poznawczego we wszystkich trzech aspektach występujących w zaproponowanej sekwencji uaktywnia proces uczenia się. Uzyskane wyniki wskazują na większą spójność wewnętrzną analizowanych pojęć, na wypełnianie luk o cechy, które nie były przez dzieci uznawane za istotne. Można zaobserwować większą złożoność sieci semantycznych badanych pojęć. Oczywiście nie wszyscy uczestnicy badań w równym stopniu wzbogacili swoje sieci pojęciowe. We wszystkich trzech aspektach rysowania dotyczącego kwiatów można zauważyć, że pręciki występują znacznie częściej niż ich elementy pylniki, zaś słupki znacznie częściej niż ich znamiona (miejsce, na którym osadzany jest pyłek). Same pręciki zawsze były reprezentowane przez większą liczbę badanych niż słupki. Można próbować to wyjaśnić zjawiskiem obciążenia poznawczego. Słupek z reguły jest jeden, pręcików wiele, łatwiej więc zauważyć liczne pręciki. Ponadto „zauważenie pręcików” nie oznacza rozróżniania poszczególnych elementów składowych, nawet jeśli są one istotne dla istoty bycia kwiatu. Wskazuje to również na konieczność powracania do kluczowych koncepcji w ramach nauczanych przedmiotów, zgodnie z założeniem, że aby coś zostało włączone do osobistego użytku, niejako uznane za „własne” musi być powtórzone przynajmniej 20 razy (Joyce i Showers, 2002). Nie wszystkie informacje, które są ważne z punktu widzenia wiedzy eksperckiej mają szansę od razu się zakotwiczyć.

Dyskusja

Obowiązkiem edukacji jest pielęgnacja i wspieranie ludzkiej zdolności do wyobrażania i współodczuwania, jednak dominujące wartości współczesnej kultury odwodzą od fantazji, wypierają zmysły i utwierdzają granicę między światem i podmiotem. W rezultacie edukacja w jakiejkolwiek twórczej dziedzinie musi się dzisiaj zacząć od zakwestionowania absolutnego charakteru przeżywanego świata oraz uwrażliwienia na nowo na granice podmiotu. Główny cel edukacji artystycznej (...) leży w emancypacji i otwarciu osobowości studenta oraz jego samoświadomości i obrazu siebie w odniesieniu do niewiarygodnie bogatych tradycji artystycznych oraz przeżywanego świata jako takiego (tamże, s. 29).

287

6.4. Twórcze rozwiązywanie problemów Idea rozwiązywania problemów przez rysowanie wprowadzona była do rzeczywistości szkolnej już wiele lat temu, ale wiązano ją z przedmiotami matematyczno-inżynieryjno-technicznymi, zwłaszcza że rysowanie rozwija umiejętność myślenia przestrzennego, kluczową dla tych dziedzin nauki. Badania prowadzone przez Kellah Edens i Ellen Potter (2007) wykazały silną zależność pomiędzy zdolnością do rysowania a myśleniem przestrzennym. Uczeni ci badali rysunki uczniów wykonane podczas rozwiązywania losowo wybranych zadań matematycznych. Następnie klasyfikowali je jako schematy (oddające proporcjonalne szczegóły) lub nie-schematy (wyznaczone przez brak proporcjonalności w szczegółach). Wyniki przez nich otrzymane wskazują, że zarówno poziom myślenia przestrzennego, jak i użytkowania schematycznych rysunków były istotnie skorelowane z efektywnością rozwiązywania problemów. Autorzy ci wskazują również, że sztuka daje ważny kontekst dla rozwoju myślenia przestrzennego i zdolności myślenia w kategoriach zrozumienia proporcji pomiędzy obiektami, które to umiejętności są ściśle związane ze zdolnościami artystycznymi, jak i matematycznymi (Edens i Potter, 2007). W przeprowadzonych badaniach kreatywność miała największe znaczenie i była promowana przy wykonywaniu szkiców. Z przyrodniczego punktu widzenia mentalne przygotowanie szkicu wymaga utworzenia kilku hipiotez i wyboru jednej. Jeżeli szkicowanie pozwala na tworzenie hipotez, na przewidywanie, to oczywisty wydaje się postulat wprowadzania tego aspektu rysowania do szkół. Hipotetyzowanie, predyktywność są cechami nie tylko zawodów, które zwyczajowo kojarzą się nam z kreatywnością – jak projektanci, architekci, artyści. Cecha ta wyróżnia także każdego dobrego naukowca, biologa czy nawet menagera. 6.5. O roli emocji Nie ulega wątpliwości, że emocje są istotną składową procesu nauczania. W dydaktyce znana jest nawet strategia emocjonalna mająca nawiązywać do stanów i odczuć uczniów celem wywołania pożądanej postawy czy efektu edukacyjnego. W przeprowadzanych badaniach emocje były wyraźnym, obserwowalnym choć nie mierzalnym składnikiem. Być może błędem było niezaplanowanie ich pomiaru czy sposobów zróżnicowanego systematycznego oddziaływania emocjonalnego. Jednakże nie było celem tej pracy weryfikowanie zależności między emocjami a kształtowaniem pojęć biologicznych. Wydaje się, że zaobserwowane podczas prowadzonych badań zdarzenia warto choć w krótkim rozdziale przedstawić. Wszak emocje kształtują poznanie, są kanałem odbioru świata i budowania własnej podmiotowości. Choć z drugiej

288

strony B. Fehr i J. Russell twierdzą, że „każdy wie, co to jest emocja, dopóki nie zostanie poproszony o jej zdefiniowanie. Wtedy, jak się wydaje, nikt tego nie wie” (1984, za Jastrzębski, 2017). Zaangażowanie emocjonalne było szczególnie widoczne na zajęciach, na których od początku obiekty przyrodnicze omawiane na zajęciach budziły emocje. Tak było w przypadku zajęć o rybach czy o chrząszczach. Wiele dzieci nie chciało na początku nawet dotknąć ani okazów owadów ani ich plastikowych modeli. Niektóre dzieci najpierw odmawiały dotykania pancerza nieżywego chrząszcza. Niemniej większość z tych, którzy odrzucili możliwość głaskania rohatyńca po przednich pokrywach w wyznaczonym na to czasie zajęć, pod koniec warsztatów podeszła i przełamała swój opór. Tylko jeden chłopiec z klasy 6. od początku zajęć okazywał zniechęcenie i tak silną odrazę do tych zwierząt, że nawet zrzucił ze stołu plastikowy model biedronki i odmówił wykonywania rysunków. Jest to przykład emocjonalnej blokady, która uniemożliwia prowadzenie zajęć w zaproponowanym wymiarze. Jak pisze Andrzej Jastrzębski (2017): emocje kształtują postrzeganie, a przez to i poznanie człowieka, działając nieraz na zasadzie czarnej dziury w przestrzeni kosmicznej, która zakrzywia przestrzeń do tego stopnia, że zakrzywia tor promieni światła. Podobnie działają emocje w odniesieniu świadomych działań człowieka, ale także i nieświadomych procesów, które w nim zachodzą – w zasadniczy sposób jedne i drugie modyfikują. I dalej przywołując słowa Maxa Schelera, dodaje: poprzez emocje możemy poznawać świat najważniejszych dla człowieka wartości (tamże, s. 90).

Emocje można rozumieć także jako ucieleśnione oceny, czyli reprezentacje relacji organizm-środowisko w odniesieniu do dobrostanu tego pierwszego. Aby być umysłową reprezentacją czegoś, trzeba pełnić funkcję przenoszenia jakiejś informacji i być ustanowionym w tym właśnie celu, tj. służyć do wykrywania określonych rzeczy (Prinz, 2008).

O katalitycznej funkcji emocji w edukacji pisali też Jean Piaget, Lew Wygotski, Antonio Damasio, Dawn Sanders i in.

Dyskusja

W tym wypadku ów chłopiec nie był w stanie pokonać swoich negatywnych emocji wobec chrząszczy. Jednak spokojnie siedział i w miarę możliwości uczestniczył w zajęciach, choć stronił od udzielania odpowiedzi na forum klasy. O procesach poznawczych oraz afektywnych przywykło się mówić oddzielnie, obecnie jednak coraz częściej stwierdza się ich wzajemny wpływ. U człowieka oznacza to, iż nie ma myśli, którym nie towarzyszyłyby jakieś emocje (Panksepp, 2008).

289

… afektywność może przyspieszać lub spowalniać działanie intelektu. (...) Uczniowie żywo czymś zainteresowani uczą się o wiele łatwiej i czerpią z uczenia więcej radości (...) Po drugie, nierozłączność inteligencji i afektywności może także oznaczać, że afektywność zmienia struktury intelektualne. A to z kolei jest źródłem nowego poznania i nowego rodzaju operacji umysłowych (Piaget, 1981, s. 1).

Wygotski stał na stanowisku nierozerwalności rozwoju oraz myślenia i emocji. Pisał, że niemożliwe jest oderwanie pracy myślowej od żywego pulsu życia, od żywych pobudek, zainteresowań, skłonności człowieka myślącego (...) Kto od samego początku oderwał myślenie od afektu, ten raz na zawsze pozbawił się możliwości wyjaśnienia przyczyn myślenia, albowiem przyczynowa analiza myślenia musi zakładać wykrycie motywów myśli, potrzeb i zainteresowań, pobudek i tendencji, kierujących ruchem myśli. Kto oderwał myślenie od afektu, z góry sobie uniemożliwił także zbadanie zwrotnego wpływu myślenia na afektywny, wolicjonalny aspekt życia psychicznego (Wygotski, 1989, s. 27-28).

Podobne wyniki zaobserwowała D. Sanders (2004) nawet w przypadku realizacji tematów związanych z botaniką. Stosując emocjonalne haki (choć sama autorka ich tak nie określała), np. nazywając rośliny owadożerne roślinami zabójcami (killer plant), a Ginkgo biloba dużym śmierdzącym drzewem (the big smelly tree) potrafiła wzbudzić podekscytowanie wśród młodszej młodzieży szkolnej. Z kolei Antonio Damasio wprost porównał obie formy prezentowania informacji pisząc: jeśli opowiadacie dwie historie o podobnej długości, zawierające porównywalną liczbę faktów, i jeśli historie te różnią się tylko tym, że jedna z nich zawiera fakty nie wzbudzające emocji, a druga – fakty wysoce emocjonujące, to słuchacze zapamiętają daleko więcej detali z opowieści nasyconej emocjonalnie aniżeli z tamtej pierwszej, emocjonalnie obojętnej (Damasio, 1999, s. 294).

Związki emocji z uczeniem się są jednak dość złożone. Pozytywne doświadczenia emocjonalne odgrywają ważną rolę w osiągnięciach dydaktycznych i mają znaczący wpływ zarówno na uczniów, jak i na studentów. Wpływają też na ostateczny sukces w sferze akademickiej (Pekrun, Elliot i Maier, 2009). Uczucia takie jak radość, nadzieja i duma pozytywnie wpływają na wyniki w nauce, natomiast znudzenie czy poczucie braku sensu negatywnie wpływa na osiągnięcia (Pekrun i in., 2011). Zarówno odczucie nudy, jak i niepokoju mogą prowadzić do zaniżonego przewidywania ogólnych osiągnięć w nauce (Daniels i in., 2009). Jak zauważają Barry Kort i współpracownicy (2001),

290

Dyskusja

wiele emocji jest w procesie edukacyjnym zupełnie pomijanych, inne są niedocenianie. Z 30 różnych emocji ułożonych hierarchicznie od najmniej do najbardziej przyjemnych wybrali 11 i wpasowali je w model łączący fazy uczenia się z emocjami. Pomiędzy czterema osiami idącymi w 4 strony świata ulokowali oni na przeciwstawnych biegunach skrajne stany związane z edukacją, tj. negatywny afekt vs pozytywny afekt oraz brak uczenia się vs. konstruktywne uczenie się. Wybrane przez nich emocje wpisują się w konkretny kwadryl pomiędzy osiami. Do emocji mających kluczowe znaczenie w ustalaniu relacji pomiędzy wybranymi wymiarami zaliczyli: strach, rozczarowanie, zakłopotanie, zmieszanie, satysfakcję, zaciekawienie, frustrację, nieporozumienia, nadzieję, odrzucenie, zainteresowanie.

291

część empiryczna Rozdział 7. Rekomendacje dydaktyczne

7.1. Wartość rysowania w edukacji przyrodniczej Żyjemy w świecie własnych wytworów podlegających ciągłej ocenie pod kątem ich wpływu na wartość przystosowawczą ludzkiego organizmu. Poznanie ma również z natury homeostatyczny charakter: ewolucyjny sukces jednostki zależy od wydajnego zużycia dostępnej energii. Wydajny nie oznacza rozrzutny. Ludzie są z natury kreatywni, ale ich twórczość musi być względnie oszczędna w środkach wyrazu. Mózg, zbierając informacje ze świata, wizualizuje je między innymi za pomocą dłoni, która bądź rysuje (ewentualnie maluje lub kreśli), bądź szkicuje. Rysunki są reprezentacjami idei, a więc graficzną formą uściślenia odpowiedzi na wcześniej postawione w głowie pytanie. Szkice natomiast są generatorami idei, za pomocą których graficznie zadajemy pytania. Rysunek wizualizuje uformowaną myśl, a szkic tworzy jej wstępny zarys. Zatem rysunki są narzędziem nie tylko twórczości, ale i poznania, i zarazem narzędziem budowania własnej podmiotowości ucznia (Rybska i Błaszak, 2016). Rysowanie w przedstawionych w mojej pracy trzech wymiarach podczas zajęć szkolnych umożliwia budowanie zaczynu pod przyszłe podmioty. W prezentowanych aspektach – każdy z nich kształci inne umiejętności – odwołuje się do innych wartości, kreuje inne formaty podmiotowości i aktywuje inne obszary mózgu. W przedstawionym kontekście wadą współczesnej szkoły jest to, że kładzie nacisk na kształcenie jednego typu – podobnie jak wykorzystuje (jeśli w ogóle jeszcze wykorzystuje) rysowanie – to w postaci schematów. Rysunki, jako narzędzia pozwalają nauczycielowi określić, czy uczeń już tworzy czy jeszcze odtwarza, jak dalece sprawny jest w żonglowaniu poznanymi pojęciami, na ile rozbudowana jest jego siatka pojęciowa. Wincenty Okoń (za Dylak, 2013a) powiedział, że uczysz się tak, jak umiesz. Rysunek i szkic wymagają twórczego uczenia, tworzenia na podstawie posiadanej wiedzy. Ponadto rysowanie – we wszystkich trzech omawianych aspektach deformuje rzeczywistość na wiele różnych sposobów – w tym względzie jest twórczym dziełem, które można uznać za dzieło sztuki – zgodnie z istotą sztuki zaproponowaną przez Piotra Przybysza (2006). Każdy z tych wymiarów rysowania można zbadać, każdy dostarcza nam informacji – nie tylko o wiedzy osobistej ucznia, ale również o jego podmiotowości, o tym, kim jest i co jest dla niego ważne. Oczywiście podmiotowość ujawnia się przy bliższym poznaniu podmiotu, ale dobry nauczyciel zna swoich podopiecznych. Wydaje się, zatem, że odchodzenie od rysowania na rzecz kolorowania jest zgubne zwłaszcza w edukacji wczesnoszkolnej. Zamykając się na twórcze działania, na indywidualną kreatywność uczniowską, ograniczamy możliwości poznawcze i jednocześnie utrudniamy młodym ludziom nie tylko budowanie własnej podmiotowości, ale i możliwość ekspresji, przetwarzania czy uczenia się przez graficzne rozwiązywanie problemów.

294

Rekomendacje dydaktyczne

Z przeprowadzonych badań wynika, że rysowanie nie tylko jest pożądane podczas zajęć z edukacji przyrodniczej, co więcej – jest możliwe zastosowanie rysowania do twórczego rozwiązywania problemów, do projektowania odpowiedzi w formie rysunku (tu szkicu). Jeśli jednym z zadań szkoły jest przygotowywanie uczniów do życia, do przyszłych zawodów, to rysowanie musi znaleźć się jako metoda nauczania i metoda rozwiązywania problemów poprzez szkic. Rysowanie we wszystkich trzech aspektach jest elementem przygotowującym uczniów do przyszłych zawodów. Przy schemacie – do obserwowania, dbałości o szczegóły, do ujmowania proporcji, co w życiu zawodowym przydaje się właściwie w wielu zawodach – od architektów przez dziennikarzy do naukowców, lekarzy i artystów. Przy rysunku do interpretowania danych, ich przekładania, żonglowania informacjami, wyobrażania sobie relacji pomiędzy prezentowanymi faktami i ich zwizualizowania, wnioskowania – takie umiejętności przydają się szczególnie w zawodach takich jak rzemieślnik, lekarz, naukowiec, nauczyciel. Szkic przygotowuje uczniów do projektowania, przewidywania, rozwiązywania problemów poprzez ujęcie ich w formę graficzną. Niezwykle przydatna umiejętność w pracy projektantów, designerów, inżynierów, menagerów, którzy muszą wykazać się kreatywnością. Pełne zrozumienie obiektu przez rysunek wymaga wszystkich trzech typów rysowania. Jeżeli zadaniem szkoły jest miedzy innymi rozszerzenie kategorii pojęć, rozbudowanie ich mentalnych reprezentacji, to rysowanie jest również narzędziem skutecznym w konceptualizacji. Zatem ponownie odpowiadając na pytanie: czy jest miejsce we współczesnej szkole na rysowanie w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych, odpowiedź brzmi: jest możliwe, a przynajmniej powinno być możliwe. Oczywiste jest również na podstawie wyników przedstawionych badań, że nie wszystkie trzy prezentowane aspekty rysowania promują twórczość w jednakowym stopniu, ale każdy odnosi się do różnych umiejętności, których kształtowanie jest częścią procesu edukacyjnego. Rysowanie jako forma reprezentacji świata, zwłaszcza w przypadku szkiców, które mają być propozycją twórczego rozwiązywania problemów, odnosi się nie tylko do myślenia dywergencyjnego, które jest charakterystyczne dla myślenia twórczego (Szmidt, 2005, 2007), ale również oparte jest na analogiach i metaforach. Te ostanie składają się z pewnych wzorców i zawierają w sobie zestawienia, które wydobyte na światło dzienne dają nieoczekiwane pomysły (Moriarty i Robbs, 1999), wpływając tym samym na wartość dzieła. Przedstawiona w pracy propozycja poznawania świata przyrodniczego i konceptualizacji tegoż świata jest szersza niż opisywana dotychczas w literaturze. To, o czym nie wspomniano dotychczas w literaturze omawiającej rolę rysunków i rysowania, pozwolę sobie porównać do nauczania gry na instrumentach. Oczywiście mózgi nasze funkcjonują bez gry na instrumentach czy

295

bez rysowania, lecz rysowanie (podobnie jak gra na instrumentach) uruchamia pewne szlaki mentalne, które inaczej nie mogą zostać uruchomione. 7.2. Rola nauczyciela i środowiska edukacyjnego tworzonego w szkole Nie sposób w rozważaniach o edukacji nie odnieść się do kluczowej postaci, jaką jest nauczyciel. Jak zauważają Maud Winkler i Anka Commichau (2008), to nauczyciel jest głównym medium, zaś temat czy treści poruszane na zajęciach dopiero wówczas będą interesujące, gdy prowadzący sam pokaże swoje zaangażowanie. Zwłaszcza że „większość słuchaczy bardziej ceni wykład żywy niż perfekcyjny”. Wydaje się zatem, że dobrego nauczyciela cechuje pasja zarówno dla wykładanego przedmiotu, jak i wykonywanego zawodu. Nauczyciel jest nie tylko reżyserem chwili, ale przewodnikiem, źródłem inspiracji, mistrzem, ale też projektantem zdarzeń edukacyjnych, twórcą obrazu świata, który prezentuje swoim uczniom. Jak zauważa Aleksandra Tokarz (1991), czynniki wpływające na twórczość jednostki, można podzielić na dwie grupy. Jedna jest związana z samą jednostką, drugą zaś stanowią czynniki związane z kontekstem sytuacyjnym, społecznym, w którym aktywność twórcza ma miejsce. Nauczyciel tworzy ów kontekst społeczny. On dobiera metody, które najlepiej będą służyły realizacji celów edukacyjnych, organizuje warsztat aktywności ucznia, Zatem od tego, jak bardzo zmotywowany jest nauczyciel, zależy większość podejmowanych w szkole działań, w tym przebieg uczenia i nauczania. Dorota Gołębniak (1998) opisując koncepcję „mocnego profesjonalizmu”, uważa, że o profesjonalizmie nauczyciela świadczy jego warsztat zawodowy, a na ów warsztat składają się m.in.: diagnozowanie i monitorowanie rozwoju ucznia. Mierzenie indywidualnego progresu oraz rozpoznawanie uzdolnień i specyficznych potrzeb ucznia. Rysowanie doskonale spełnia rolę narzędzia we wszystkich przytoczonych aspektach warsztatu pracy nauczyciela, zatem jeżeli – jak zauważa D. Gołębniak (1998) – o profesjonalizmie nauczyciela świadczy warsztat zawodowy, to każdy nauczyciel powinien używać rysowania jako narzędzia pracy własnej i uczniowskiej. Nauczyciel powinien również sam rysować – zwłaszcza kiedy omawia złożone zagadnienia – schemat tych zagadnień powinien powstawać na oczach uczniów. Oni zaś powinni móc współuczestniczyć w jego tworzeniu i omawianiu. Współuczestnicząc w tworzeniu rysunku uczniowie „współdzielą” poznanie. Jak pisze Kirsh (2010): „czynności poznawcze przenoszone są do świata zewnętrznego, ponieważ tam ich realizacja jest tańsza lub bliższa niezawodności. W wielu przypadkach manipulacja fizyczna jest poznawczo skuteczniejsza i sprawniejsza od manipulacji w umyśle”. Ponadto warto tu zaakcentować znaczenie wiedzy osobistej. Jak pisze M. Wiśniewska-Kin (2007) „zadaniem nauczyciela jest więc rozpoznanie subiektywnego rozumienia znaczenia pojęć w świadomości dzieci oraz

296

Rekomendacje dydaktyczne

sposobów interpretowania przez nie rzeczywistości”. Oznacza to, że aby być efektywnym nauczycielem trzeba znać mentalne wyobrażenia nauczanych pojęć w świadomości dzieci. Szkoła jest miejscem ważnym dla uczniów również z tego punktu widzenia, że spędzają tam sporą część swojego życia, uczą się relacji społecznych i – jak zauważa Teresa Giza (2006) – przebiegają w tym czasie ważne „z perspektywy cyklu życia procesy rozwojowe (...). Można oczekiwać, że przychodzące do szkoły dzieci zetkną się z sytuacjami, które przyczynią się do zwiększenia ich możliwości rozwojowych” (s. 181). Oczekiwanie to dotyczy również rozwoju możliwości twórczych, w których – jak zauważa Maria Galewska-Kustra (2012) – rola szkoły może być doniosła. Jednakże w szkołach można spotkać coraz częściej występujące zjawisko inercji (Klus-Stańska, 2010a). Źródła tego zjawiska są złożone, zaś samo zjawisko nasila się w ostatnich latach. Podobnie przywoływany z wielu stron brak twórczości czy kreatywności w szkołach jest często hasłem, a nie wyzwaniem. Maria Galewska-Kustra (2012) analizując bariery w rozwoju twórczości w szkołach, wskazuje m. in. na brak sformułowanych jasno celów kształcenia do twórczości, a co za tym idzie brak praktycznych wskazań programowych, które taką twórczość by promowały. Krzysztof Piotrowski (2010) zaproponował rozszerzenie taksonomii celów opracowanej przez Bolesława Niemierkę o dziedzinę „cele twórcze”, umieszczając w niej otwartość, odwagę tworzenia, łączenie odległych idei i świadome wykorzystanie technik twórczego rozwiązywania problemów. Janina Uszyńska-Jarmoc (2007) wskazuje, że trudno jest promować aktywność twórczą w szkole zorientowanej na edukację adaptacyjną, unifikację, masowość i uniwersalność. Przekonanie o fundamentalnej wartości wiedzy (Klus-Stańska, 2000a) czy uznawaniu za naczelną rolę modelu człowieka oświeconego ma swoje konsekwencje nie tylko w transmisyjności i przekonaniu nauczyciela, że „jak powiedział, to uczniowie to muszą wiedzieć”. Negatywne skutki takiego modelu budowania wiedzy opisywał m.in. Józef Kozielecki, pisząc: „koncepcja ta staje się szczególnie nieprzydatna w środowisku zmiennym, ruchomym i dynamicznym, w którym przystosowanie i rozwój polega nie na stosowaniu gotowej wiedzy, ale na rozwiązywaniu problemów materialnych, społecznych i osobistych” (tenże, 1987, II wyd. 1996, s. 36). Rysowanie we wszystkich trzech aspektach jest narzędziem poznawczym, którym zarówno nauczyciel, jak i uczeń mogą się posługiwać. Narzędzie zaś kształtuje rzemieślnika, pozwala stać się niejako częścią tego człowieka, który go używa. Rysowanie we wszystkich wymiarach umożliwia powstawanie mentalnych reprezentacji zjawisk w umysłach rysujących. Zaleceniem słusznym zdaje się, aby stosować na zajęciach edukacyjnych różne aspekty – nie tylko kopiowanie, ale i odpowiadające bardziej konstruktywistycznym podejściom do edukacji – rysowanie i rozwiązywanie problemów za pomocą rysunków. Wszystkie trzy wymiary rysowania mają swoje zalety, choć niewątpliwie

297

pierwszy (schemat) jest najmniej rozwojowy. Schemat odnosi się do uchwycenia niezbędnych minimalnych cech obiektu, do zdolności obserwacji przedmiotu mającego zostać odwzorowanym. Zdolność do obserwacji jest jedną z kluczowych zdolności przyrodniczych – ona pozwalała na opisywanie historii naturalnej. Kolejną zaletą rysowania jest możliwość uzyskania przez nauczyciela informacji zwrotnej o rozumieniu danego zagadnienia przez jego uczniów. Na konieczność wykorzystywania w procesie edukacyjnym informacji zwrotnej od uczniów wskazywał m. in. H. R. Schaffer (1994). Według tegoż autora dorosły, który chce wywrzeć wpływ na dziecko, musi je znać i oceniać, jakich rodzajów wsparcia potrzebuje. Dzięki wprowadzeniu rysowania jako aktywności w szkole nauczyciel dostaje nie tylko informację zwrotną o potocznej wiedzy jego wychowanków czy błędnych mniemaniach. Zaletą rysowania jest także to, że umożliwia ona nauczycielowi odkrycie obszarów, w których jego uczniowie dobrze się czują i tych, w których nie czują się najlepiej. Najważniejsze jednak jest to, że pedagog może wspierać eliminację niedociągnięć czy niepełnych konstruktów myślowych lub „chorągiewkowych pojęć” u swoich podopiecznych. Wszyscy bądźmy artystami

Jako, że mowa ma być przejawem zmysłu i wewnętrznego wyobrażenia, musi też do nich przemawiać, a wyraz ma być uchwytny i reprezentatywny. J.W. Goethe

Twórczość w szkole nie powinna być tylko rozpatrywana jako przynależna uczniowi. Twórczością jest również dobrze zaprojektowana lekcja, a ta jest przynależna mistrzowi.

298

Literatura

Abdulwahed, M., & Nagy, Z. K. (2009). Applying Kolb’s experiential learning cycle for laboratory education. Journal of Engineering Education, 98 (3), s. 283294. Afeltowicz, Ł. (2012). Modele, artefakty, kolektywy. Praktyka badawcza w perspektywie współczesnych studiów nad nauką. Toruń: Wydawnictwo Naukowe UMK. Aglioti, S. M., Cesari, P., Romani, M. i Urgesi, C. (2008). Action anticipation and motor resonance in elite basketball players. Nature Neurosci. 11, 9: 1109-1116. Aikenhead, G. S. (1996). Science education: Border crossing into the subculture of science. Ainsworth, S. (2006). DeFT: A conceptual framework for considering learning with multiple representations. Learning and instruction, 16(3), s. 183-198. Ainsworth, S. E., Bibby, P. A., & Wood, D. J. (2002). Examining the effects of different multiple representational systems in learning primary mathematics. Journal of the Learning Sciences, 11, s. 25-61. Ainsworth, S., Prain, V., & Tytler, R. (2011). Drawing to Learn in Science. Science, 333 (6046). Retrieved from http://cognitrn.psych.indiana.edu/rgoldsto/courses/ cogscilearning/ ainsworthdrawinglearn.pdf Ajdukiewicz, K. (1965). Logika Pragmatyczna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe. Aldrich, F., & Sheppard, L. (2000). Graphicacy; The fourth ‘R’? Primary Science Review, 64, s. 8-11. Alesandrini, K. L. (1984). Pictures and adult learning. Instructional Science, 13(1), s. 63-77. Allen, M. (2010). Learner error, affectual stimulation, and conceptual change. Journalof Research in Science Teaching, 47, 151-173. Allen, M. J., & Yen, W. M. (1979). Introduction to measurement theory. Monterey, CA: Brooks/Cole. Allen, M.J., & Yen, W. M. (2002). Introduction to Measurement Theory. Long Grove,IL: Waveland Press. Alvermann, D. E., & Hynd, C. R. (1989). Effects of prior knowledge activation modes and text structure on nonscience majors’ comprehension of physics. The Journal of Educational Research, 83(2), s. 97-102. Amit, E. (2006). Distance dependent processing of verbal and pictorial information. Tel Aviv University; Israel: Unpublished manuscript. Andre, T., Whigham, M., Hendrickson, A., & Chambers, S. (1999). Competency beliefs, positive affect, and gender stereotypes of elementary students and their parents about science versus other school subjects. Journal of Research in Science Teaching, 36(6), 719-747.

300

Angrosino M. (2015). Badania etnograficzne i obserwacyjne. Niezbędnik badacza. Metodologia. PWN. Warszawa. Arbib, M. (2006). Action to language via the mirror neuron system. Cambridge, UK: Cambridge University Press. Archer L., DeWitt, J., Osborne, J., Dillon, J., Willis, B., & Wong, B. (2013). ASPIRES. Young people’s science and career aspirations, age 10-14. Report. Pobrane z: https://www.kcl.ac.uk/sspp/departments/education/research/ ASPIRES/ASPIRES-final-report-December-2013.pdf data ostatniego dostępu: 06.07.2017. Archer, L., DeWitt, J., Osborne, J., Dillon, J., Willis, B., & Wong, B. (2012). Science aspirations, capital, and family habitus: How families shape children’s engagementand identification with science. American Educational Research Journal, 49(5), 881-908. Arnett, J. J. (2013). Adolescence and Emerging Adulthood. NJ: Person Education Inc. pp. 64-65. ISBN 0-205-89249-3. Arystoteles (wyd. 1990). Dzieła wszystkie, Tom I. Analytica posteriora 100A. 6, Analityki wtóre. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. Assaraf, O. B. Z., & Orion, N. (2005). Development of system thinking skills in the context of earth system education. Journal of research in Science Teaching, 42(5), s. 518-560. Ausubel, D. P. (1968). Educational Psychology: A Cognitive View. New York: Holt, Rinehart and Winston. Ausubel, D. P. (2012). The acquisition and retention of knowledge: A cognitive view. Springer Science & Business Media. Originally printed in 2000. Avgerinou, M., & Ericson, J. (1997). A review of the concept of visual literacy, BritishJournal of Educational Technology, 28(4), s. 280-291. Babbie, E. (2004). Badania społeczne w Praktyce. Warszawa. PWN. Bagiński, D., & Francuz, P. (2007). W poszukiwaniu podstaw kodów wizualnych. W: P. Francuz (red.), Obrazy w umyśle, s. 19-42. Balchin, W. G. V., & Coleman, A. M. (1966). Graphicacy should be the fourth ace in the pack. Cartographica: The International Journal for Geographic Informationand Geovisualization, 3(1), s. 23-28.

Bandura, A. (1977). “Social learning theory.”: 305-316. Available at: http://www. esludwig.com/uploads/2/6/1/0/26105457/bandura_sociallearningtheory.pdf data dostępu 8.11.2016.

Literatura

Ballard, D. H., Brown, C. M., & Feldman, J. A. (1977). An approach to knowledge-directed image analysis (No. TR-21). ROCHESTER UNIV NY DEPT OF COMPUTER SCIENCE. Pobrane z: http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRec ord&metadataPrefix=html&identifier=ADA135311 data dostępu 22.02.2017

301

Barman, C. R., Stein, M., McNair, S., & Barman, N. S. (2006). Students’ ideas about plants & plant growth. The American Biology Teacher, 68(2), 73-79. Barsalou, L. W. (2008), Grounded Cognition. Annual Reviews of Psychology, 59, s. 617-645. Basińska, A., (2010). Aktywność poznawcza dziecka w przestrzeni edukacyjnej śro dowiska. Poznań. Pobrane z: https://repozytorium.amu.edu.pl/bitstream/10593/459 /1/Anna_Basi%C5%84ska.pdf data ostatniego dostępu: 12.05.2017. Bauman, Z. (2007). Płynne życie. Wydawnictwo Literackie, Kraków. Baynes, K. (1994). Designerly play. Department of Design and Technology. Loughborough University. Leicestershire. Beck, I. L., & McKeown, M. G. (2006). Improving comprehension with questioning the author: A fresh and expanded view of a powerful approach. Education Review//Reseñas Educativas. Beck, I. L., McKeown, M. G., Sandora, C., Kucan, L., & Worthy, J. (1996). Questioning the author: A yearlong classroom implementation to engage students with text. The Elementary School Journal, 96(4), s. 385-414. Bell B. F. (1981) What is a plant? Some Children’s ideas, NZ ScienceTeacher 31, 10-14. Bell, B. F. (1981). When is an animal, not an animal?. Journal of Biological Education, 15(3), 213-218. Bell, B., & Gilbert, J. K. (1996). Teacher development: A model from science education. Psychology Press. Benson, P. J. (1997). Problems in Picturing Text: A Study of Visua/Verbal Problem Solving. Technical Communication Quarterly, 6(2), 141-160. Berger, J. (2008). Sposoby widzenia. Fundacja Aletheia. Warszawa. Berger, J., (2005). Drawn To That Moment In Berger on Drawing. Cork: Occasional Press. Berger, J., Cohen, B. P., & Zelditch Jr, M. (1972). Status characteristics and social interaction. American Sociological Review, s. 241-255. Berger, K. S. (2014). Invitation to the Life Span, Second Edition. New York: Worth Publishers. Bergin, D. A. (1999). Influences on classroom interest. Educational Psychologist, 34, s. 87-98. Betts, S. (2011). The bigger picture of drawing: a new curriculum, a new pedagogy. In Thinking Through Drawing: Practice into Knowledge. Proceedings of an Interdisciplinary Symposium on Drawing, Cognition and Education ed.: A. Kantrowitz, A. Brew and M. Fava (s. 27-33). Teachers College, Columbia University, New York.

302

Błaszak, M. (2013). Ekotypy poznawcze człowieka. Przyczynek do kognitywistycznej teorii podmiotu. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań. Boo, H. K. (2005). Teachers’ misconceptions of biological science concepts as revealed in science examination papers. Australian Association for Research in Education Conference, Parramatta, Australia, 27 November to 1 December 2005, BOO05099 AARE 2005 International Education Research Conference pobrane z: https://repository.nie.edu.sg/bitstream/10497/4403/1/boo05099_a.pdf data dostępu 24.02.2017. Braaksma, M. A., Rijlaarsdam, G., & Van den Bergh, H. (2002). Observational learning and the effects of model-observer similarity. Journal of Educational Psychology, 94(2), s. 405-415. Bransford, J. D., & Schwartz, D. L. (1999). Rethinking transfer: A simple proposal with multiple implications. Review of Research in Education, 24, s. 61-100. Bransford, J. D., Brown, A. L., & Cocking, R. R. (2000). How people learn. Pobrane z : http://www.colorado.edu/MCDB/LearningBiology/readings/How-people-learn.pdf data dostępu: 30.11.2016. Braund, M. (1998). Trends in children’s concepts of vertebrate and invertebrate. Journal of Biological Education, 32, 112-118. Bremer, J. W. (2006). Wprowadzenie do logiki (Wyd. 2). Kraków: Wydawnictwo WAM. Brew, A., Fava, M., & Kantrowitz, A. (2011). Drawing connections. In: Thinking Through Drawing: Practice into Knowledge. Proceedings of an Interdisciplinary Symposium on Drawing, Cognition and Education ed: A. Kantrowitz, A. Brew and M. Fava (s. 7-13). Teachers College, Columbia University, New York. Brew, A., Kantrowitz, A., & Fava, M. (2013). Drawing connections: New directions in drawing and cognition research. Tracey: drawing and visualisation research. Pobrane z: http://ualresearchonline.arts.ac.uk/5604/1/DRAWING_ CONNECTIONS_NEW_DIRECTIONS_IN_DRAWING_AND_COGNITION_RESEARCH.docx data dostępu 20.02.2017. Brewer, C. A., & Smith, D. (2011). Vision and change in undergraduate biology education: a call to action. American Association for the Advancement of Science, Washington, DC. RAPORT pobrany z http://visionandchange.org/ files/2011/03/Revised-Vision-and-Change-Final-Report.pdf data dostępu 13.11.2016.

Brown A.L., Ferrara R.A. (1994). Poznawanie stref najbliższego rozwoju. [w:] A. Brzezińska, G. Lutomski (red.), Dziecko w świecie ludzi i przedmiotów (s. 217-258). Poznań: Zysk i S-ka.

Literatura

Broadbent, E., Petrie, K. J., Ellis, C. J., Ying, J., & Gamble, G. (2004). A picture of health – myocardial infarction patients’ drawings of their hearts and subsequent disability: a longitudinal study. Journal of psychosomatic research, 57(6), s. 583-587.

303

Brown, D. E., & Hammer, D. (2008). Conceptual change in physics. In S. Vosniadou (Ed.), International handbook of research on conceptual change (pp. 127154). New York, NY: Routledge. Brown, M. H., & Schwartz, R. S. (2009). Connecting photosynthesis and cellular respiration: Preservice teachers’ conceptions. Journal of Research in Science Teaching, 46(7), s. 791. Bruner J., (2004) Life as Narrative, Social Research Vol 71: No 3: Fall 2004 691710 pobrane z: http://ewasteschools.pbworks.com/f/Bruner_J_LifeAsNarrative.pdf data dostępu 20.03.2017. Bruner J.S. (2006). Kultura edukacji. Kraków: Universitas. Bruner, J. (1966). Toward a theory of instruction. Cambridge, MA: Harvard University Press. Bruner, J. (1986). Two modes of thought. Actual minds, possible worlds, s. 11-43. Bruner, J. (1996). The culture of education. Cambridge, MA: Harvard University Press. Bruner, J. S. (1978). Poza dostarczone informacje. Studia z psychologii poznawania, PWN, Warszawa. Brzezińska A. I. (2015) Rozpoznanie zasobów dziecka i środowiska rozwoju – podstawą projektowania nauczania rozwijającego, pp. 134-145 [w:] Nauczanie rozwijające we wczesnej edukacji według Lwa S. Wygotskiego Od teorii do zmiany w praktyce. Agencja Reklamowo-Wydawnicza ArtStudio | klonowski.eu | Bydgoszcz. pobrane z: file:///C:/Users/user/Downloads/MONOGRAFIA_ACK.pdf data ostatniego dostępu 06.07.2017. Brzezińska, A. I. (1984). Ekspresja twórcza a projekcja, [w:] Metody projekcyjne. Tradycja i współczesność. Red. H. Sęk, Poznań. Brzezińska, A. I. (2008). Nauczyciel jako organizator społecznego środowiska uczenia się. [w:] E. Filipiak (red.), Rozwijanie zdolności uczenia się. Wybrane konteksty i problemy (s. 35-49). Bydgoszcz: Wydawnictwo Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego. Brzezińska, A. I. (2009). Nauczyciel jako organizator społecznego środowiska uczenia się. Forum Dydaktyczne 5-6/2009, 6-19. Pobrane z: http://repozytorium.ukw.edu.pl/bitstream/handle/item/1803/Anna%20Brzezinska%20 Nauczyciel%20jako%20organizator%20spolecznego%20srodowiska%20 uczenia%20sie.pdf?sequence=1 data dostępu: 23.03.2017. Brzezińska, A. I., Matejczuk J., & Nowotnik, A. (2012). Wspomaganie rozwoju dzieci 5-7 letnich a ich gotowość do radzenia sobie z wyzwaniami szkoły. Edukacja, 1.117: s. 7-22. Brzezińska, A. I., Rycielska, L. (2009). Tutoring jako czynnik rozwoju ucznia i nauczyciela. [w:] P. Czekierda, M. Budzyński, J. Traczyński, Z. Zalewski, A. Zembrzuska (red.), Tutoring w szkole. Między teorią a praktyką zmiany edukacyjnej (s. 19-30). Wrocław: Towarzystwo Edukacji Otwartej.

304

Burton, J. (2011). Preface In: Thinking Through Drawing: Practice into Knowledge. Proceedings of an Interdisciplinary Symposium on Drawing, Cognition and Education ed: A. Kantrowitz, A. Brew and M. Fava (s. 3-7). Teachers College, Columbia University, New York. Burton, J. M. (1980). Begining of Artistic Language, School Arts, September. Cackowska, M. (2016). Emergent literacy, visual literacy i czytanie dialogowe. Potencjał edukacyjny i emancypacyjny książki obrazkowej w środowisku rodzinnym i przedszkolnym. Problemy Wczesnej Edukacji, 12(2 (33)), s. 102113. Calaprice, A., (2010). The Ultimate Quotable Einstein, Princeton University Press. (404) Letter to Hans Muehsam (9 July 1951), Einstein Archives s. 38-408. Caramazza, A., & Mahon, B. Z. (2006). The organization of conceptual knowledge in the brain: the future’s past and some future directions. Cognitive Neuropsychology, 23, s. 13-38. Carey, S. (1985). Conceptual change in childhood. Cambridge, MA: MIT Press. Carey, S., & Smith, C. (1993). On understanding the nature of scientific knowledge. Educational Psychologist, 28, 235-252. Carnap, R. (1950). Logical foundations of probability, University of Chicago Press, Illinois. Carney, R. N., & Levin, J. R. (2002). Pictorial illustrations still improve students’ learning from text. Educational psychology review, 14(1), s. 5-26. Casakin, H. (2004). Visual analogy as a cognitive strategy in the design process: Expert versus novice performance. Journal of Design Research, 4(2), s. 124. Central Association for Science and Mathematics Teachers. (1907). A consideration of the principles that should determine the courses in biology in secondary schools. School Science and Mathematics, 7, s. 241-247. Chalmers A. F. (1993), Czym jest to, co zwiemy nauką? Wprowadzenie do współczesnej filozofii nauki, Siedmioróg, Wrocław. Chamberlain, R., McManus, I. C., Brunswick, N., Rankin, Q., Riley, H., & Kanai, R. (2014). Drawing on the right side of the brain: a voxel-based morphometry analysis of observational drawing. NeuroImage, 96, s. 167-173. Chambers, D. W. (1983). Stereotypic Images of the Scientist: The Draw a Scientist Test. Science Education 67 (2): s. 255-265. doi:10.1002/sce.3730670213.

Chanlin, L. (1997). The effects of verbal elaboration and visual elaboration on student learning. International Journal of Instructional Media, 24(4), 333-339. Retrieved December 26, 2001, from EBSCOhost database (Academic Search Elite).

Literatura

Chang, N. (2005). Children’s drawings: Science inquiry and beyond. Contemporary Issues in Early Childhood, 6(1), s. 104-106.

305

Chanlin, L. (1998). Animation to teach students of different knowledge levels. Journal of Instructional Psychology, 25(3), 166-175. Retrieved December 26, 2001, from EBSCOhost database (Academic Search Elite). Chen A. & Zhu W. (2005) Young Children’s Intuitive Interest in Physical Activity: Personal, School, and Home Factors. Chen, H. (2001). Parents’ attitudes and expectations regarding science education: Comparisons among American, Chinese-American, and Chinese families. Adolescence, 36(142), 305. Cherney, I. D., Seiwert, C. S., Dickey, T. M., & Flichtbeil, J. D. (2006). Children’s drawings: A mirror to their minds. Educational Psychology, 26(1), s. 127-142. Chmielnicka-Plaskota, A. (2014). Rysunek dziecka. Badania porównawcze Polska – USA. Chomczyńska-Rubacha M. Rubacha K., (2016) Przestrzeń aksjologiczna szkoły I. Konstrukt teoretyczny. Przegląd Badań Edukacyjnych Educational Studies Review nr 23 (2/2016), s. 145-164. Chrząstowska, B. (1987). Lektura i poetyka. Zarys problematyki kształtowania pojęć teoretycznoliterackich w szkole podstawowej. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne. Clarke, J., & Foster, K. (2012). Field drawing and dialogue as a form of making knowledge. Drawing Knowledge. Published in TRACEY | journal Drawing Knowledge May 2012 pobrane z: http://www.lboro.ac.uk/microsites/sota/tracey/journal/edu/2012/PDF/Jen_Clarke-TRACEY-Journal-DK-2012.pdf data ostatniego dostępu: 22.02.2017. Cohen, G. (1986). Everyday memory. [w:] Memory: A cognitive approach, eds. G. Cohen, M. W. Eysenck and M. E. Le Voi, s. 15-56. Milton Keynes: Open University Press. Coil, D., Wenderoth, M. P., Cunningham, M., & Dirks, C. (2010). Teaching the process of science: faculty perceptions and an effective methodology. CBE-Life Sciences Education, 9(4), s. 524-535. Cook, M. P. (2006). Visual representations in science education: The influence of prior knowledge and cognitive load theory on instructional design principles. Science Education, 90(6), s. 1073-1091. Cox, S. (2005). Intention and meaning in young children’s drawing. Int J Art Des Educ 24, s. 115-125. Creswell J. W. (2013). Projektowanie badań naukowych. Metody jakościowe, ilościowe i mieszane. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego. Kraków. Cross, E. S., Kraemer, D. J., Hamilton, A. F. D. C., Kelley, W. M., & Grafton, S. T. (2009). Sensitivity of the action observation network to physical and observational learning. Cerebral cortex,19(2), s. 315-326.

306

Daly, B., Morton, L.L., 2006. An investigation of human-animal interactions and empathy as related to pet preference, ownership, attachment, and attitudes in children. Anthrozoös 19, 113-127. Damasio, A. (1999). The feeling of what happens. New York: Harcourt Bracer & Co. Daniels, L. M., Stupnisky, R. H., Pekrun, R., Haynes, T. L., Perry, R. P., & Newall, N. E. (2009). A longitudinal analysis of achievement goals: From affective antecedents to emotional effects and achievement outcomes. Journal of Educational Psychology, 101, s. 948-963. Danos, X. (2014). Graphicacy and culture: Refocusing on visual learning. Leicestershire: Loughborough Design Press Ltd. Davenport, Th. (2005). Thinking for a living: How to get better performance and results from knowledge workers. Cambridge, Mass.: Harvard Business School Press. De Grave, W. S., Schmidt, H. G., & Boshuizen, H. P. A. (2001). Effects of problem-based discussion on studying a subsequent text: A randomized trial among first year medical students. Instructional Science, 29, s. 33-44. Debes, J. (1968). Some foundations for visual literacy. Audiovisual Instruction, 13(9), s. 961-964. DeBoer, G. E. (2000). Scientific literacy: Another look at its historical and contemporary meanings and its relationship to science education reform. Journal of research in science teaching, 37(6), 582-601. Dempsey, B. C., & Betz, B. J. (2001). Biological drawing: A scientific tool for learning. The American Biology Teacher, 63 (4), s. 271-279. Dennett, D. C. (2015). Dźwignie wyobraźni i inne narzędzia do myślenia. Copernicus Center Press Kraków. Denzin N.K., Lincoln Y.S., (1994) Introduction: Entering the field of qualitative research. In: Denzin NK, Lincoln YS, editors. Handbook of Qualitative Research.Thousand Oaks, CA: Sage; pp. 1-17. Dewey, J. (1972). Demokracja i wychowanie. Wprowadzenie do filozofii wychowania (Demokracy and education, tłum. Z. Doroszowa, wstęp B. Suchodolski), Wrocław: Zakład Narodowy imienia Ossolińskich – Wydawnictwo Polskiej Akademii Nauk. Dewey, J. (1975). Sztuka jako doświadczenie. Wrocław, Warszawa, Kraków, Gdańsk, Zakład Narodowy imienia Ossolińskich, Wydawnictwo Polskiej Akademii Nauk.

Dochy, F. J. R. C. (1994). Prior knowledge and learning. [w:] T. Husen, & N. Postlewaithe (Eds.), International encyclopedia of education (2nd ed.) (s. 46984702). London/New York: Pergamon.

Literatura

DiBiase, D. (1990). Visualization in the earth sciences. Earth and Mineral Sciences, Bulletin of the College of Earth and Mineral Sciences. PSU, Vol 59 No. 2.

307

Doran, R. L. (1990). What research says … about assessment? Science and Children, 27(8), 26-27. Draaisma, D. (2009). Machina metafor. Historia pamięci, Warszawa, wydawnictwo aletheia. Driskell, J. E., Cooper, C., & Moran, A. (1994). Does mental practice enhance performance? Journal of Applied Psychology, 79, s. 481-492. Driver, R. (1989). Students’ conceptions and the learning of science. International journal of science education, 11(5), 481-490. Driver, R., & Bell, B. F. (1986). Students thinking and the learning of science: a constructivist view. School Science Review, 67, s. 443-456. Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Scott, P., & Mortimer, E. (1994). Constructing scientific knowledge in the classroom. Educational researcher, 23(7), 5-12. Pobrane z http://www.univie.ac.at/constructivism/archive/fulltexts/3999.html data ostatniego dostępu 06.07.2017. Driver, R., Guesne E., Tiberghein, A. (1985). Children’s ideas and the learning of science. In: Children’s ideas in science. McGraw-Hill Education (UK). s. 1-9. Driver, R., Leach, J., Millar, R., & Scott, P. (1996). Young peoples’s images of science. Buckingham, UK: Open University Press. Duch, W. (2009). Reprezentacje umysłowe jako aproksymacje stanów mózgu. Studia z Kognitywistyki i Filozofii Umysłu, 3: s. 5-28, 2009. Duch, W. (2010). Neuroestetyka i ewolucyjne podstawy przeżyć estetycznych. http://www.fizyka.umk.pl/ftp/pub/publications/kmk/07-Neuroestetyka.pdf data dostępu 30.10.2016. Duit, R., & Treagust, D. F. (1998). Learning in science: From behaviourism towards social constructivism and beyond. International handbook of science education, 1(Part 1), 3-25. Duit, R., & Treagust, D. F. (2003). Conceptual change: A powerful framework for improving science teaching and learning. International Journal of Science Education, 25(6), 671-688. Dylak S. (2000) Konstruktywizm jako obiecuj ca perspektywa kształcenia nauczycieli. [w:] Współczesność a kształcenie nauczycieli, red. H. Kwiatkowska, T. Lewowicki, S. Dylak, Wyższa Szkoła Pedagogiczna ZNP, Warszawa Pobrane z: http://www.cen.uni.wroc.pl/teksty/konstrukcja.pdf data ostatniego dostępu: 06.07.2017. Dylak S. (2014) Aktywizacja. [w] Strategia nauczania-uczenia się infotechniki. Red. Stanisław Dylak, Stanisław Ubermanowicz, Fundacja Wolnego i Otwartego Oprogramowania Poznań, pobrane z http://e-swoi.pl/media/SWOI_TOM1_ Idee.pdf

308

Dylak, S. (1994). Przyrodnicze rozumowania najmłodszych czyli, jak uczyć inaczej. Grupa Primary Science TEMPUS – Redesign JEP 2245 Poznań, Wydawnictwo Fot-Art’90 Rzeszów. Dylak, S. (2013a). Strategia kształcenia wyprzedzającego. Ogólnopolska Fundacja Edukacji Komputerowej, Poznań. Dylak, S. (2013b). Architektura wiedzy w szkole. Difin. Dziurda-Multan A., (2008). Dziecięce sposoby tworzenia nazw. Wydawnictwo KUL. Lublin. Eco, U. (2006). Sztuka i Piękno w Średniowieczu. Kraków: Wydawnictwo Znak. Ehrlén, K. (2009). Drawings as representations of children’s conceptions. International Journal of Science Education, 31 (1), s. 41-57. Einarsdottir, J., Dockett, S., Perry, B (2009). Making meaning: children’s perspectives expressed through drawings. Early Child Dev Care 179, s. 217-232. Elby, A. (2000). What students’ learning of representations tells us about constructivism. Journal of Mathematical Behavior, 19, s. 481-502. Evans, V. (2009). Leksykon językoznawstwa kognitywnego. Kraków: Towarzystwo Autorów i Wydawców Prac Naukowych Universitas. Fadiman, C. (Ed.). (1985). The Little, Brown book of anecdotes. Boston: Little, Brown. Fava, M. (2010). What is the role of observational drawing in contemporary art & design curricula?. In IDATER online conference: graphicacy and modelling 2010 (s. 129- 141). Pobrane z: https://dspace.lboro.ac.uk/dspace-jspui/ bitstream/2134/9015/1/wwwIDATER_Online_BOOK%5B1%5D.pdf#page=135 data dostępu: 12.11.2016. Fava, M. (2011). What is the role of observational drawing in contemporary art & design curricula?. Graphicacy & Modelling Norman, E. & Seery, N.(Eds). Loughborough: IDATER, s. 129-141. Feynman, R. (1966) What is science? National Science Teachers Association, 5 doroczne spotkanie w Nowym Yorku, opublikowane w The Physics Teacher, volume 7, issue 6, 1969, s. 313-320, pobrane z: http://www.ias.ac.in/article/ fulltext/reso/016/09/0860-0873 data dostępu 07.03.2017.

Filipiak E. & Lemańska-Lewandowska E. (2015) Nauczanie rozwijające we wczesnej edukacji według Lwa S. Wygotskiego Od teorii do zmiany w praktyce. Agencja Reklamowo-Wydawnicza ArtStudio | klonowski.eu | Bydgoszcz.

Literatura

Fiantika F.R. (2017) Representation Elements of Spatial Thinking. The 3rd International Conference on Mathematics, Science and Education 2016 IOP Publishing IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 824 (2017) 012056. Pobrane z: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/824/1/012056/ pdf data dostępu 24.04.2017.

309

pobrane z: file:///C:/Users/user/Downloads/MONOGRAFIA_ACK.pdf data ostatniego dostępu 06.07.2017. Filipiak E. (2009) Uczenie się w klasie szkolne w perspektywie socjokulturowej. Forum Oświatowe 5-6, s. 82-98. Filipiak, E. (2005). Nieprzemijające wartości pedagogiki Celestyna Freineta. http:// repozytorium.ukw.edu.pl/bitstream/handle/item/1852/Ewa%20Filipiak%20 Nieprzemijajace%20wartosci%20pedagogiki%20Celestyna%20Freineta. pdf?sequence=1 data dostępu: 2.11.2016. Filipiak, E. (2011). Z Wygotskim i Brunerem w tle: Słownik pojęć kluczowych. Wydawnictwo Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego. Bydgoszcz. Filipiak, E. (2012). Rozwijanie zdolności uczenia się. Z Wygotskim i Brunerem w tle. GWP, Sopot. Finson, K. D. (2002). Drawing a scientist: What we do and do not know after fifty years of drawings. School science and mathematics, 102(7), s. 335-345. Fiorito, G., & Scotto, P. (1992). Observational learning in Octopus vulgaris. Science, 256(5056), s. 545. Forrester, J. W. (1971). Counterintuitive behavior of social systems. Technological Forecasting and Social Change, 3, s 1-22. Fox, J. (2010). The Role of Drawing in Kindergarteners’ Science Observations. International Art in Early Childhood Research Journal, 2(1). Retrieved from: http://artinearlychildhood.org/artec/images/article/ARTEC_2010_Research _Journal_1_Article_5.pdf Fox, J. E., & Lee, J. (2013). When Children Draw vs When Children Don’t: Exploring the Effects of Observational Drawing in Science. Creative Education, 4(7A1), s. 11-14. Frankel, F. (2007). Picturing to Learn. American Scientist. Vol. 95, No 2, s. 166-167. Frankfort-Nachmias, C., & Nachmias, D. (2001). Metody badawcze w naukach społecznych. Zysk i S-ka. Franklin, S., & Peat, M. (2005). Virtual versus real: an argument for maintaining diversity in the learning environment. International Journal of Continuing Engineering Education and Life Long Learning, 15, s. 67-78. Gajewski, R. (2014). Flipped classroom jako nowy paradygmat edukacji – wyniki badań satysfakcji studentów.[w:] E-edukacja w praktyce – wyzwania i bariery, red. Dąbrowski M. i Zając M., s. 30-44. Pobrane z: http://e-edukacja.net/ dziesiata/E-edukacja-w-praktyce-wyzwania-i-bariery.pdf#page=31 data do stępu: 23.11.2016. Galewska-Kustra M. (2012). Szkoła wspierająca twórczość uczniów. Teoria i przykład praktyki. Toruń: Wydawnictwo Adam Marszałek. Gałwiaczek E, Psychologiczne podstawy kształtowania pojęć matematycznych – referat. Profesor.pl http://www.profesor.pl/publikacja,8648,Artykuly,Psycho

310

logiczne-podstawy-ksztaltowania-pojec-matematycznych-referat, zmienione. Gärdenfors, P. (2010). Jak Homo stał się sapiens: o ewolucji myślenia. Wydawnictwo Czarna Owca. Gardner, H. (1980). Artful scribbles: The significance of children’s drawings. London: Jill Norman Ltd. Gardner, H. (1990). Art. Education and human development. Los Angeles: The J. Paul Getty Trust, CA. Gardner, H. (2006). Multiple intelligences: New horizons. Basic books. Gardner, H. (2008). Five minds for the future [Oral presentation]. International School of Geneva, The Ecolint Meeting in Geneva: Schools Facing the Challenges of the Contemporary World [Conference]. Published in The international school of Geneva conference report (20-40). Genéve: International Labour Office.Gentner, D., & Markman, A. B. (1997). Structure mapping in analogy and similarity. American Psychologist, 52(1), s. 45-56. Pobrane z: https://howardgardner.com/papers/ data ostatniego dostępu: 22.02.2017. Gatt, S., Tunnicliffe, S. D., Borg, K., & Lautier, K. (2007). Young Maltese children’s ideas about plants. Journal of Biological Education, 41(3), 117-122. Gelman, S. A. (2009). Learning from others: Children’s construction of concepts. Annual review of psychology, 60, 115-140. Gentner, D., & Markman, A. B. (1997). Structure mapping in analogy and similarity. American psychologist, 52(1), s. 45. Gergen, K. (1995) Social constructivism [w:] Constructivism in Education, red. Steffe, L. P., & Gale, J. E. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum. Gibson, J.J. (1979). The Ecological Approach to Visual Perception. Boston, MA: Houghton Mifflin. Gibson, S. S., & Williams, B. (2005). The effect of music and focused meditation on the human energy field as measured by the gas discharge visualisation (GDV) technique and profile of mood states. Subtle Energies & Energy Medicine Journal Archives,16(2). Gilbert, J. K. (2005). Visualization: A metacognitive skill in science and science education. In Visualization in science education (s. 9-27). Springer Netherlands.

Ginns, P. (2005). Imagining instructions: Mental practice in highly cognitive domains. Australian Journal of Education, 49, s. 128-140. Giza, T. (1998). Pedagogika twórczości w pracy nauczycielskiej. Wydawnictwo Wyższej Szkoły Pedagogicznej im. Jana Kochanowskiego.

Literatura

Gilbert, J. K. (2008). Visualization: An emergent field of practice and enquiry in science education. In Visualization: Theory and practice in science education (s. 3-24). Springer Netherlands.

311

Giza, T. (2006). Socjopedagogiczne uwarunkowania procesów identyfikowania oraz rozwoju zdolności uczniów w szkole. Kielce: Wyd. Akademii Świętokrzyskiej. Glenberg, A. M., & Langston, W. E. (1992). Comprehension of illustrated text: Pictures help to build mental models. Journal of memory and language, 31(2), s. 129-151. Głodkowska, J. (2012). Konstruowanie umysłowej reprezentacji świata: diagnoza, możliwości rozwojowe i edukacyjne dzieci z lekką niepełnosprawnością intelektualną w aspekcie stałości i zmienności w pedagogice specjalnej. Oficyna Wydawnicza „Impuls”. Gołębniak, B. D. (1998). Zmiany edukacji nauczycieli: wiedza – biegłość – refleksyjność. Edytor. Gombrich, E. H., (2008). O Sztuce. Poznań: Dom Wydawniczy Rebis. Goodwin, C. 1994. Professional vision. Amer. Anthropol. 96, 3: 606-633. Gopnik, A. (2010). Dziecko filozofem. Warszawa: Wyd. Prószyński i S-ka. Góra, B. (1974). Graficzne pomoce dydaktyczne a zasady nauczania biologii. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne. Gregory, R. L. (2001). Hands-on science. [w] THE CHALLENGES FOR SCIENCE: EDUCATION FOR THE TWENTY-FIRST CENTURY, PONTIFICIA ACADEMIA SCIENTIARUM VATICAN CITY pp 181-196. Pobrane z: http://www.casinapioiv.va/content/dam/accademia/pdf/sv104/sv104.pdf#page=182 data ostatniego dostępu: 15.06.2017. Grigorenko, E. L., & Sternberg, R. J. (1997). Styles of thinking, abilities, and academic performance. Exceptional children, 63(3), 295-312. Grungeon, E. (1993). Gender implications of children’s playground culture. In: Gender and Ethnicity in Schools: Ethnographic Accounts, ed. P Woods and M Hamersley, London: Routledge, s. 11-33. Gültekin, M., & Topsakal Ü.U., (2014). Diagnosing Students’ Misconceptions about Plant Parts in Turkey. International Journal of Humanities and Social Science Vol. 4, No. 7(1), s. 134-142. Pobrane z: http://www.ijhssnet.com/journals/ Vol_4_No_7_1_May_2014/17.pdf data dostępu, 06.02.2017. Gurlitt, J., & Renkl, A. (2008). Are high-coherent concept maps better for prior knowledge activation? Differential effects of concept mapping tasks on high school vs. university students. Journal of Computer Assisted Learning, 24(5), s. 407-419. Gutowski, J. M. (1998). Wydawanie dźwięków przez owady. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa. Seria A, (843-851), s. 189-217. Haney, W., Russell, M., Bebell, D. (2004). Drawing on education: using drawings to document schooling and support change. Harvard Education Review 74, s. 241-271.

312

Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000a). Learning about atoms, molecules, and chemical bonds: A case study of multiple-model use in grade 11 chemistry. Science Education, 84(3), s. 352-381. Harrison, A.G., & Treagust, D.F. (2000b). A typology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), s. 1011-1026. Hatano, G., & Inagaki, K. (1994). Young children’s naive theory of biology. Cognition, 50(1), s. 171-188. Hatano, G., Siegler, R. S., Richards, D. D., Inagaki, K., Stavy, R., & Wax, N. (1993). The development of biological knowledge: A multi-national study. Cognitive development, 8(1), s. 47-62. Haury, D. L. & Rillero, P. (1994). Perspectives of hands-on science teaching. Retrieved January 2, 2003 from http://www.ncrel.org/sdrs/areas/issues/content/ cntareas/science/eric/eric-toc.htm Hayes, D., Symington, D., & Martin, M. (1994). Drawing during science activity in the primary school. International Journal of Science Education, 16(3), s. 265-277. Hein, G. E. (1987). The right test for hands-on learning. Science and Children, 25(2), 8-12. Heldstab, S. A., Kosonen, Z. K., Koski, S. E., Burkart, J. M., Van Schaik, C. P., & Isler, K. (2016). Manipulation complexity in primates coevolved with brain size and terrestriality. Scientific reports, 6. Heller, M. (1998). Moralność myślenia. Copernicus Center Press. Henderson, A. T., & Berla, N. (1994). A new generation of evidence: The family is critical to student achievement. Pobrane z http://files.eric.ed.gov/fulltext/ ED375968.pdf data ostatniego dostępu: 06.07.2017. Published by National Committee for Citizens in Education. Herrlinger, S., Höffler, T. N., Opfermann, M., & Leutner, D. (2016). When Do Pictures Help Learning from Expository Text? Multimedia and Modality Effects in Primary Schools. Research in Science Education, s. 1-20. Hofer, B. K. (2000). Dimensionality and disciplinary differences in personal epistemology. Contemporary educational psychology, 25(4), 378-405. Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the twenty-first century. Science Education, 88(1), s. 28-54. Hogan, K. (1999). Relating students’ personal frameworks for science learning to their cognition in collaborative contexts. Science education, 83(1), 1-32.

Honebein, P. C. (1996). Seven goals for the design of constructivist learning environments. Constructivist learning environments: Case studies in instructional design, 11-24.

Literatura

Holstermann, N., Grube, D., & Bögeholz, S. (2010). Hands-on activities and their influence on students’ interest. Research in Science Education, 40(5), s. 743-757.

313

Hood, B. (2014). The Domesticated Brain. London: Pelican. Hornowski, B., (1970). Badania nad rozwojem psychicznym dzieci i młodzieży na podstawie rysunku postaci ludzkiej, Ossolineum, Wrocław, Warszawa, Kraków. Horvath, G., Farkas, E., Boncz, I., Blaho, M., Kriska, G. (2012). Cavemen Were Better at Depicting Quadruped Walking than Modern Artists: Erroneous Walking Illustrations in the Fine Arts from Prehistory to Today. PLoS ONE, 2012; 7 (12). Hutchins, E. 2005 “Material anchors for conceptual blends”, Journal of Pragmatics 37: 1555-1577. Hynd, C. R., & Alverman, D. E. (1989). Overcoming misconceptions in science: An on-line study of prior knowledge activation. Literacy Research and Instruction, 28(4), s. 12-26. Inagaki, K. (1990). The effects of raising animals on children’s biological knowledge. British Journal of Developmental Psychology, 8(1), s. 119-129. Inagaki, K., & Hatano, G. (2002). Young children’s naive thinking about the biological Word. New York: Psychology Press. Jastrzębski, A. (2017). Bez stałego meldunku. Emocje między biologią a humanistyką. Ruch Filozoficzny, 72(1), 77-92. Jodl, H., & Eckert, B. (1998). Low-cost, high-tech experiments for educational physics. Physics Education, 33(4), 226-235. Jostmann, N. B., Lakens, D., & Schubert, T. W. (2009). Weight as an embodiment of importance. Psychological science, 20(9), 1169-1174. Joyce, B. & Showers, B. (2002). Student achievement through staff development. Alexandria, VA: Association for Supervision and Curriculum Development. Kaczmarzyk, M., Kopeć D. (2012) Ewolucja biologiczna a procesy uczenia się i nauczania. Dydaktyka ewolucyjna pp. 203-214 [w:] Jakość edukacji. Różnorodne perspektywy. Red. G. Mazurkiewicz, wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków. Kąkolewicz, M. (2011) Uczenie się jako konstruowanie wiedzy. Świadomość, qualia i technologie informacyjne, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, Poznań, ISBN 978-83-232-2324-5. Kalinowska, A. (2010) Pozwólmy dzieciom działać. Mity i fakty o rozwijaniu myślenia matematycznego, Centralna Komisja Egzaminacyjna, Warszawa 2010. Kamiński S. (1981), Pojęcie nauki i klasyfikacja nauk, Towarzystwo Naukowe KUL, Lublin. Karczmarzyk, M. (2010a). Znaczenia nadawane rysunkowi dziecka przez „innych”. Rozważania na temat komunikacji dziecko – dorośli. Forum Oświatowe 2(43): s. 79-83.

314

Karczmarzyk, M. (2010b) Co znaczą rysunki dziecięce? – znaczenia i potencjał komunikacyjny rysunku dziecka sześcioletniego. Gdańsk, Wydawnictwo UG. Kastens, K. A., Liben, L. S., & Agrawal, S. (2008, September). Epistemic actions in science education. In International Conference on Spatial Cognition (pp. 202215). Springer Berlin Heidelberg. Katz, G.L. (1998) What Can We Learn from Reggio Emilia? In: C. Edwards, L. Gandini, & G. Forman (Eds) The Hundred Languages of Children: the Reggio Emilia approach to early childhood education, s. 19-40. Greenwich: Ablex. Kaufman, J. C. (2002). Narrative and paradigmatic thinking styles in creative writing and journalism students. Journal of Creative Behavior, 36(3), 201-220. Kellert, S. R. (1993). Attitudes, knowledge, and behavior toward wildlife among the industrial superpowers: United States, Japan, and Germany. Journal of social issues, 49(1), 53-69. Kellogg, R. (1970). Analyzing children’s art. National Press Books, Palo Alto, CA. Kępa-Figura, Danuta (2007): Kategoryzacja w komunikacji językowej. Na przykładzie leksemu »ptak«. Lublin. Wyd. UMCS. Kielar-Turska, M. (2011) Średnie dzieciństwo – wiek przedszkolny. [w:] red. J. Trempała, Psychologia rozwoju człowieka. Podręcznik akademicki. PWN, Warszawa. S. 202-233. Kirschner, M., & Gerhart, J. (1998) Evolvability. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 8420-27. Kirsh, D. (2002). Why Illustrations aid understanding. International Workshop on Dynamic Visualizations and Learning, Tubingen, Germany. Pobrane z: http:// s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/31317358/Why_Illustrations_ Aid_Understanding.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAJ56TQJRTWSMTNPEA&Expires=1470171219&Signature=ADPtZaOIM3I1DUoowMzCgbehahU %3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DWhy_Illustrations_Aid_Understanding.pdf, data: 02.08.2016. Kirsh, D. (2010). Thinking with External Representations. AI and Society, 25(4): 441-454. Kirsh, D. (2011). How marking in dance constitutes thinking with the body. Versus: Quaderni di Studi Semiotici. Bompiani Milan. Vol 113-115. Pp 179-210. Pobrane z: https://pdfs.semanticscholar.org/1072/ebad5e966c5df3f355e7ea aad6aefd28ba5.pdf data ostatniego dostępu 13.06.2017.

Kirsh, D., & Maglio, P. (1994). On distinguishing epistemic from pragmatic action. Cognitive science, 18(4), 513-549. Klawiter A. (2003). Dlaczego Husserl nie został Galileuszem nauki o świadomości? Pobrane z: http://www.staff.amu.edu.pl/~klawiter/Husserl.pdf data dostępu: 20.03.2017.

Literatura

Kirsh, D. (2013). Embodied cognition and the magical future of interaction design. ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI), 20(1), 3.

315

Kleinman, E. B., & Dwyer, F. M. (1999). Analysis of computerized visual skills: Relationships to intellectual skills and achievement. International Journal of Instructional Media, 26(1), s. 53. Kłos, J. (2013). Myślenie ukryte i wiedza osoby. Na marginesie rozważań Michaela Polanyiego. Przegląd Filozoficzny – Nowa Seria R. 22: 2013, Nr 1 (85), ISSN 1230-1493. Klus-Stańska, D. (2000a). Konstruowanie wiedzy w szkole, Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego. Olsztyn. Klus-Stańska, D. (2000b). Po co nam wiedza potoczna w szkole? [w:] Pedagogika w pokoju nauczycielskim, red. K. Kruszewski, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa. Klus-Stańska, D. (2009). Paradygmaty współczesnej dydaktyki–poszukiwanie kwiatu paproci czy szansa na tożsamość teoretyczno-metodologiczną. [w:] L. Hurło, D. Klus-Stańska, M. Łojko (red.): Paradygmaty współczesnej dydaktyki. Impuls, Kraków. Klus-Stańska, D. (2010a). Dydaktyka wobec chaosu pojęć i zdarzeń. Wydawnictwo Akademickie „Żak”. Klus-Stańska, D. (2010b). Dzień jak co dzień. O barierach zmiany kultury szkoły, [w:] M. Dudzikowa, M. Czerepaniak-Walczak (red.). Wychowanie. Pojęcia – Procesy – Konteksty. Interdyscyplinarne ujęcie, 5. Klus-Stańska, D., & Kalinowska, A. (2004). Rozwijanie myślenia matematycznego młodszych uczniów, Wydawnictwo Akademickie „Żak”, Warszawa. Klus-Stańska, D., Nowicka, M. (2005). Sensy i bezsensy edukacji wczesnoszkolnej. Warszawa: WSiP. Kołodziejczyk, A. (2011). Późne dzieciństwo – młodszy wiek szkolny. [w:] J. Trempała (red.), Psychologia rozwoju człowieka, 234-258. Konwencja UNESCO, 1972, tłumaczenie polskie, data dostępu: 03.03.2017, pobrane z: http://www.unesco.pl/fileadmin/user_upload/pdf/Konwencja_o_ochronie_swiatowego_dziedzictwa.pdf Korbel, J. (2012) Śladami bartników w Białowieskim Parku Narodowym. Białowieża: Towarzystwo Ochrony Krajobrazu. Kort, B., Reilly, R., & Picard, R. W. (2001). An affective model of interplay between emotions and learning: Reengineering educational pedagogy-building a learning companion. In Advanced Learning Technologies, 2001. Proceedings. IEEE International Conference on (s. 43-46). IEEE. Korzybski, A. 1948 (1933). Science and Sanity. An Introduction to NonAristotelian Systems and General Semantics. Lakeville: The International NonAristotelian Library Publishing Co. Köse, S. (2008). Diagnosing student misconceptions: Using drawings as a research method. World Applied Sciences Journal, 3(2), s. 283-293.

316

Koutstaal, W. (2012). The agile mind. Oxford University Press. Kowalczyk, R. (2012). Uwarunkowania epistemologiczne obrazowania rzeczywistości politycznej w mediach. Pobrane z: https://repozytorium.amu.edu.pl/ bitstream/10593/5676/1/171-184.pdf data ostatniego dostępu 27.06.2017. Kozielecki, J. (1987). Człowiek oświecony czy innowacyjny. Kwartalnik Pedagogiczny, (1), s. 3-16. Kozielecki, J. (1987, 1996 II wyd.). Człowiek wielowymiarowy, Warszawa: Wyd. „Żak”. Kozma, R. B., & Russell, J. (1997). Multimedia and understanding: Expert and novice responses to different representations of chemical phenomena. Journal of Research in Science Teaching, 34, s. 949-968 Kress, G.R., van Leeuwen, T. (2004). Reading images. The grammar of visual desing. London – New York, NJ: Routlege, s. 32-33. Krygowska Z. (1997), Zarys dydaktyki matematyki, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa. Kubiatko, M., & Prokop, P. (2007). Pupils’ misconceptions about mammals. Journal of Baltic Science Education, 6(1): s. 5-14. Available at: http://www.ped.muni. cz/weduresearch/publikace/0047.pdf Kubinowski, D. (2016). Istota jakościowych badań pedagogicznych – wprowadzenie. Jakościowe badania pedagogiczne, 2016 – TOM I – NUMER 1. s. 5-14. Pobrane z: https://wnus.edu.pl/jbp/pl/issue/154/article/2011/ data dostępu: 25.11.2016. Kunicki-Goldfinger, W. J. H. (1978). Podstawy biologii. Od bakterii do człowieka. Warszawa: PWN. Kussmaul, P. (2005). Translation through visualization. Meta: Journal des traducteursMeta:/Translators’ Journal, 50(2), s. 378-391. Leahy, W., & Sweller, J. (2004). Cognitive load and the imagination effect. Applied Cognitive Psychology, 18, s. 857-875. Lederman, N. G. (2007). Nature of science: Past, present, and future. Handbook of research on science education, 2: s. 831-879.

Lehrer, R., Schauble, L., & Petrosino, A. J. (2001). Reconsidering the role of experiment in science education. In: Designing for science: Implications from everyday, classroom, and professional settings, red. Crowley K., Schunn C.D., Okada T. s. 223- 246. Lemke, J. L. (1990). Thinking science: Language learning and values. Norwood, MA: Ablex.

Literatura

Lehrer, R., & Schauble, L. (2006). Scientific thinking and science literacy: Supporting development in learning in contexts. In W. Damon, R.M. Lerner, K.A. Renninger, & I.E. Sigel (Eds.), Handbook of child psychology (6th ed., Vol. 4). Hoboken, NJ: John Wiley and Sons.

317

Lemke, J. L. (2003). Mathematics in the middle: Measure, picture, gesture, sign, and word. In: M. Anderson, A. Sàenz-Ludlow, S. Zellweger, & V. V. Cifarelli (Eds.), Educational perspectives on mathematics as semiosis: From thinking to interpreting to knowing s. 215-234. Ottawa: Legas Publishing. Leopold, C., & Leutner, D. (2012). Science text comprehension: Drawing, main idea selection, and summarizing as learning strategies. Learning and Instruction, 22(1), s. 16-26. Leopold, C., & Mayer, R. E. (2015). An imagination effect in learning from scientific text. Journal of Educational Psychology, 107(1), s. 47-63. Leppert, R. (1997). Panowanie – rozumienie – emancypacja. Epistemologiczne założenia trzech modeli kształcenia pedagogicznego. [w:] red. A. Pluta, Pedagogika ogólna a filozofia nauki. Wybrane problemy poznawcze i konteksty dydaktyczne, Częstochowa: Wyd. WSP w Częstochowie, s. 217-231. Leutner, D., Leopold, C., & Sumfleth, E. (2009). Cognitive load and science text comprehension: Effects of drawing and mentally imagining text content. Computers in Human Behavior, 25, 284-289. Levie, W. H., & Lentz, R. (1982). Effects of text illustrations: A review of research. ECTJ, 30(4), s. 195-232. Lewandowska-Tomaszczyk, B. (1998). „Semantic representation in Cognitive Grammar”. [w:] Lewandowska-Tomaszczyk, B. (red.) Lexical Semantics, Cognition and Philosophy. Łódź: Łódź University Press. 65-79. Libarkin, J. C., Anderson, S. W., Beilfuss, M., & Boone, W. (2005). Qualitative analysis of college students’ ideas about the Earth: Interviews and open-ended questionnaires. Journal of Geoscience Education, 53(1), s. 17. Liberman N, Trope Y. (1998). The role of feasibility and desirability considerations in near and distant future decisions: A test of temporal construal theory. Journal of Personality and Social Psychology. 1998; 75:5-18. Lin, L., Lee, C. H., Kalyuga, S., Wang, Y., Guan, S., & Wu, H. (2017). The effect of learner-generated drawing and imagination in comprehending a science text. The Journal of Experimental Education, 85(1), s. 142-154. Liu, J., Fu, H., & Tai, C. L. (2014, August). Dynamic sketching: Simulating the process of observational drawing. In Proceedings of the Workshop on Computational Aesthetics (s. 15-22). ACM. Livingstone, M.S., (1988). Art, Illusion, and the Visual System, Scientific American, 258, s. 78-85. Łobocki, M. (2000). Metody i techniki badań pedagogicznych. Impuls. Łomnicki, A., Korona, R. (2006). Czy ewoluowalność jest przystosowaniem powstałym drogą doboru naturalnego? Nauka. 2, s. 21-31, Lowe, R. K. (1996). Background knowledge and the construction of a situational representation from a diagram. European Journal of Psychology of Education, 11, s. 377-397.

318

Lowenfeld V., Brittain W.L., (1977). Twórczość a rozwój umysłowy dziecka. Warszawa: PWN. Lowenfeld, V., Brittain W.L. (1964). Creative and Mental Growth, Macmilan Company. Machiels-Bongaerts, M., Schmidt, H. G., & Boshuizen, H. P. A. (1993). Effects of mobilizing prior knowledge on information processing: Studies of free recall and allocation of study time. British Journal of Psychology, 84, s. 481-498. Maddock, M. N. (1981). Science education: An anthropological viewpoint. Studies in Science Education, 8, s. 1-26. Maglio, P. P., & Kirsh, D. (1996). Epistemic action increases with skill. In: Procee dings of the eighteenth annual conference of the cognitive science society (Vol. 16, pp. 391-396). Majcher, I., Suska-Wróbel, R. (2005). Zasób osobistej wiedzy przyrodniczej dzieci dziewięcioletnich. Gdańsk: Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego. Malchiodi, C. A. (1998). Understanding children’s drawings. Guilford Press. Malewski, M. (1997). Metody ilościowe i jakościowe w badaniach nad edukacją. Spór o metodologiczną komplementarność, s. 1-2. Martin, B. E., & Brouwer, W. (1991). The sharing of personal science and the narrative element in science education. Science Education, 75(6), 707-722. Maruszewski, T. (1983). Analiza procesów poznawczych jednostki w świetle idea lizacyjnej teorii nauki. Uniwersytet Im. Adama Mickiewicza w Poznaniu: Seria Psychologia i Pedagogika. Maruszewski, T. (2011). Psychologia poznania. Umysł i świat, Gdańsk, GWP. Matczak, A., (2003). Zarys psychologii rozwoju. Podręcznik dla nauczycieli. Warszawa. Wydawnictwo Akademickie „Żak”. Matczak, Z. A. (1992). Wprowadzenie do psychologii. Podręcznik dla nauczycieli, Warszawa: WSiP. Mayer, R. E. (1979). Twenty years of research on advance organizers: Assimilation theory is still the best predictor of results. Instructional Science, 8, s. 133-167. Mayer, R. E. (2002). Multimedia learning. Psychology of learning and motivation, 41, s. 85-139.

Mayer, R. E., & Fiorella, L. (2014). Principles for reducing extraneous processing in multimedia learning: Coherence, signaling, redundancy, spatial contiguity, and temporal contiguity principles w: Cambridge Handbook of Multimedia Learning, Edition: 2, Chapter: 12, Publisher: Cambridge University Press, New York, Editors: Richard E. Mayer, s. 279-315

Literatura

Mayer, R. E. (2009). Multimedia Learning: Second Edition. New York: Cambridge University Press.

319

Mayer, R. E., & Sims, V. K. (1994). For whom is a picture worth a thousand words? Extensions of a dual-coding theory of multimedia learning. J. Educ. Psychol. 89: s. 389-401. Mayr, E. (2002). To jest Biologia. Nauka o świecie ożywionym, Warszawa: Prószyński i S-ka SA. Mc Fee, J. K. (1961). Preparation for art. CA: Wadsworth Publishing Company, Belmont. McDonald, R. B., & Bethel, L. J. (1994). A Comparison of Coastal and Inland Residents’ Knowledge of Marine Organisms and Their Feeding Relationships. McLean, M., Henson, Q., & Hiles, L. (2003). The possible contribution of student drawings to evaluation in a new problem-based learning medical programme: a pilot study. Medical education,37(10), s. 895-906. McLuhan, M. 1964. Understanding Media: The Extensions of Man 1st Ed. McGraw Hill, New York. Polska wersja językowa: 2004. Zrozumieć media. Przedłużenia człowieka. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne. Melosik, Z., Szkudlarek, T. (1998). Kultura, tożsamość i edukacja. Migotanie znaczeń. Kraków: Impuls. Menary, R. (2013). 15 The Enculturated Hand. [w:] The hand, an organ of the mind: What the manual tells the mental, pp. 349- 368. Ed. Radman Z., MIT, Cambridge, Massachusetts, pobrane z: http://s3.amazonaws.com/academia.edu. documents/27011227/9083_015.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A&Expires=1499366887&Signature=XAByDJ3VqliAaMrbn8IoHZw70XQ%3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DThe_Enculturated_Hand._To_appear_in_Z._R.pdf data ostatniego dostępu 06.07.2017. Mervis, C.B. & Rosch, E. (1981). Categorization of Natural Objects, Annual Review of Psychology, vol. 32. Michalak, R. (2011). Konstruktywizm i neurobiologia w edukacji dziecka. Od teorii do praktyki. (s. 95-114). [w:] red. Buła A., and Bonar J. Poznać–Zrozumieć– Doświadczyć Teoretyczne podstawy praktycznego kształcenia nauczycieli wczesnej edukacji. Oficyna Wydawnicza „Impuls”, 2011. Mitchell W.J.T. (2015). Czego chcą obrazy? Wydawnictwo: Narodowe Centrum Kultury, Warszawa. Mlodinow, L. (2016) Krótka historia rozumu. Od pierwszej myśli człowieka do rozumienia Wszechświata. Prószyński i S-ka. Warszawa. Moriarty, S. E., & Robbs, B. (1999). Advertising [w:] M.A. Runco, S. Pritzker (red.) Encyclopedia of creativity. San Diego: Academic Press. Moszkowski, A. (1922). Einstein. Rzut oka na świat jego myśli. Przystępne rozważania o teorii względności i o nowym systemie świata wysnute z rozmów z Ein-

320

steinem przez Aleksandra Moszkowskiego. Shuller Nakładem księgarni Ludwika Fiszera w Łodzi. Warszawa: E. Wende i Ska. Poznań: Fiszer i Majewski. Murphy, P.K., Edward, M.N. (2005). What the studies tell us: A meta-analysis of discussion approaches. [w:] Nystrand M. Making sense of group discussion designer to promowehigh level comprehension of texts. Symposium presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, Montreal. Muybridge, E. (1881). Attitudes of Animals in Motion. Stanford University Press, California. National Academy of Sciences (1996). National Science Education Standards (Report). National Academy Press. National Science Foundation. “Picture This: Explaining Science Through Drawings.” Science Daily. Science Daily, 27 April 2008. <www.sciencedaily. com/releases/2008/04/080410153625.htm> Nęcka, E. (2003). Psychologia twórczości. Sopot: GWP. Niemierko, B., (2009) Diagnostyka edukacyjna. Podręcznik akademicki. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. NRC (National Research Council) 2010 Learning to think Spatially (Washington DC: The National Academies Press). Oberfoell, A. M. (2015). Understanding the role of the modality principle in multimedia learning environments. Praca magisterska wykonana w Iowa State University. Graduate Theses and Dissertations. Paper 14602, pobrana z http:// lib.dr.iastate.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=5609&context=etd data dostępu 12.22.2016. OECD PISA 2015 DRAFT SCIENCE FRAMEWORK, (Report). OECD. March 2013. Retrieved 15 October 2014. pobrane z: http://www.oecd.org/callsfortenders/Annex%20IA_%20PISA%202015%20Science%20Framework%20. pdf data ostatniego dostępu 06.07.2017. Olszanowski, Z. (1996). A monograph of the Nothridae and Camisiidae of Poland [Acari: Oribatida: Crotonioidea]. Genus. International Journal of Invertebrate Taxonomy. Supplement. BS Wrocław. Opozda, D. (2012). „Jednostkowa wiedza” jako konstrukt teoretyczno-badawczy stosowany w pedagogice – zarys refleksji. Rocznik Lubuski, 38(2), 215-227.

Ornstein, A. (2006). The frequency of hands-on experimentation and student attitudes toward science: A statistically significant relation (2005-51-Ornstein). Journal of Science Education and Technology, 15(3-4), s. 285-297.

Literatura

Ören, F. Ş. (2012). An analysis of pre-service teachers’ drawings about the digestive system in terms of their gender, grade levels, and opinions about the method and subject. International Journal of Biology Education, 1(1).

321

Orzechowski M. (2015) Rysunek – metoda edukacji kreatywnej. Blue Bird. Osborne, J., Dillon, J. (2008). Science education in Europe: Critical reflections (Vol. 13). London: The Nuffield Foundation. Osborne, R., & Wittrock, M. (1985). The generative learning model and its implications for science education. Studeis in Science Education, vol 12/1, 59 -87. Ostrowska, U. (2008). Konteksty filozoficzne edukacji przyrodniczej. Edukacja przyrodnicza w szkole podstawowej, 1-4, s. 37-61. Otałęga, Z. i in., (1998-1999). Encyklopedia biologiczna. Wszystkie dziedziny nauk przyrodniczych. OPRES, Kraków. Ozcelik, E., Arslan-Ari, I., & Cagiltay, K. (2010). Why does signaling enhance multimedia learning? Evidence from eye movements. Computers in human behavior, 26(1), s. 110-117. Paivio, A. (1986). Mental representations: A dual coding approach. New York: Oxford University Press. Pallasmaa, J. (2015) Myśląca dłoń. Egzystencjalna i ucieleśniona mądrość w architekturze. Instytut Architektury, Kraków. Palmberg, I. E., & Kuru, J. (2000). Outdoor activities as a basis for environmental responsibility. The Journal of Environmental Education, 31(4), s. 32-36. Panksepp, J. (2008) Emocjonalne systemy operacyjne a subiektywność: problemy metodologiczne i ramy pojęciowe dla neurobiologicznej analizy afektu, [w:] A. Klawiter (red.), Formy aktywności umysłu, op. cit., s. 73-111. Paradise, R., & Rogoff, B. (2009). Side by side: Learning by observing and pitching in. Ethos,37(1), s. 102-138. Pea, R. D. (2004) The social and technological dimensions of scaffolding and related theoretical concepts for learning, education, and human activity. The Journal of the Learning Sciences, 13(3): s. 423-451. Pekrun, R. (2000). A social-cognitive, control-value theory of achievement emotions. In: J. Heckhausen (red.), Motivational psychology of human development. Developing motivation and motivating development (pp. 143-163). New York, NY: Elsevier. Pekrun, R., & Linnenbrink-Garcia, L. (Eds.). (2014). International handbook of emotions in education. Routledge. Pekrun, R., Elliot, A. J., & Maier, M. A. (2009). Achievement goals and achievement emotions: Testing a model of their joint relations with academic performance. Journal of Educational Psychology, 101, s. 115-135. Pekrun, R., Goetz, T., Frenzel, A. C., Barchfeld, P., & Perry, R. P. (2011). Measuring emotions in students’ learning and performance: The Achievement Emotions Questionnaire (AEQ). Contemporary Educational Psychology, 36, s. 36-48.

322

Pena, B. M., & Gil Quilez, M. J. (2001). The importance of images in astronomy education. International Journal of Science Education, 23(11), s. 1125-1135. Penick, J. E. (1995). New Goals for Biology Education. Helping teachers make science accessible to more students, Science & Biodiversity Policy. BioScience Supplement vol. 45, s. 52-57. Peterson, M. P. (1994). Cognitive issues in cartographic visualization. In: A. M. Maceachren & D. F. Taylor (Eds.), Visualization in Modern Cartography (s. 2743). Oxford: Pergamon. Petty, G. (2010). Nowoczesne nauczanie. Praktyczne wskazówki i techniki dla nau czycieli, wykładowców i szkoleniowców. Sopot: GWP. Piaget, J. (1966). Studia z psychologii dziecka, PWN, Warszawa. Piaget, J. (1970). Science of education and the psychology of the child. Trans. D. Coltman. Piaget, J. (1972). The Psychology of Intelligence. Totowa, NJ: Littlefield. Piaget, J. (1981). Intelligence and affectivity. Trans. T.A. Brown & C.E: Kaegi. Palo Alto: Annual Reviews, Inc. Pillow, B. H. (2008). Development of children’s understanding of cognitive activities. The Journal of Genetic Psychology, 169(4), 297-321. Pinker, S. (1990). A theory of graph comprehension. In R. Frele (Ed.), Artificial intelligence and the future of testing (s. 73-126). Hillsdale, NJ: Erlbaum. Pintrich, P. R., Marx, R. W., & Boyle, R. A. (1993). Beyond cold conceptual change: The role of motivational beliefs and classroom contextual factors in the process of conceptual change. Review of Educational research, 63(2), 167-199. Piotrowski, K. T., (2010). Twórcczość jako cel dydaktyczny. [w:] W. Limont, J. Dreszer, J. Cieślikowska (red.) Osobowościowe i środowiskowe uwarunkowania rozwoju ucznia zdolnego. Tom 1. Toruń: Wyd. UMK. Pliniusz (1961) Historia Naturalna, tłum I. T. Zawadzcy, Wrocław-Kraków. Podbielkowski, Z., & Podbielkowska, M. (1992). Przystosowania roślin do środowiska. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne. Podsiad, A. Więckowski, Z. (1983). Mały słownik terminów i pojęć filozoficznych: dla studiujących filozofię chrześcijańską Warszawa: Instytut Wydaw. „Pax”. Polanyi, M. (1962). Tacit knowing: Its bearing on some problems of philosophy. Reviews of modern physics, 34(4), s. 601. Pooley, J. A., & O’Connor, M. (2000). Environmental education and attitudes: Emotions and beliefs are what is needed. Environment and behavior, 32(5), 711-723. Pope, M., & Gilbert, J. (1983). Personal experience and the construction of knowledge in science. Science education, 67(2), 193-204.

Literatura

Polanyi, M., & Grene, M. G. (1969). Knowing and Being Essays.

323

Popek, R. (1988). Uzdolnienia plastyczne młodzieży, UMCS, (rozprawa habilitacyjna), Lublin. Popek, S. (1978). Analiza psychologiczna twórczości plastycznej dzieci i młodzieży. Warszawa: WSZiP. Popek, S. (1988). Aktywność Twórcza dzieci i młodzieży, Warszawa: WSiP. Popek, S. (2012). Barwy i psychika: percepcja, ekspresja, projekcja. Lublin: Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie Skłodowskiej. Pressley, M., Wood, E., Woloshyn, V. E., Martin, V., King, A., & Menke, D. (1992). Encouraging mindful use of prior knowledge: Attempting to construct explanatory answers facilitates learning. Educational psychologist, 27(1), s. 91109. Prinz, J. (2013). Foreword: Hand manifesto, [w:] Z. Radman (red.) The Hand, an Organ of the Mind. Cambridge, Mass.: MIT Press, s. IX-XVII. Prinz, J., (2008) Emocje jako ucieleśnione oceny, [w:] A. Klawiter (red.), Formy aktywności umysłu, op. cit., s. 37-72. Prokop, P. & Fančovičova, J. (2006). Students’ Ideas About Human Body: Do They Really Draw What They Know? Journal of Baltic Science Education 2 (10): s. 86-95. Prokop, P. A., Prokop, M. A., Tunnicliffe, S. D., & Diran, C. (2007). Children’s ideas of animals’ internal structures. Journal of Biological Education, 41(2), s. 62-67. Prokop, P., & Tunnicliffe, S. D. (2008). Disgusting” animals: Primary school children’s attitudes and myths of bats and spiders. Eurasia Journal of Mathematics,Science & Technology Education, 4(2), 87-97. Prokop, P., Prokop, M., & Tunnicliffe, S. D. (2008). Effects of keeping animals as pets on children’s concepts of vertebrates and invertebrates. International Journalof Science Education, 30(4), s. 431-449. Przewoźny, M. (1997). Żuki. Salamandra. Magazym Przyrodniczy. II/97 (7) pobrane z http://magazyn.salamandra.org.pl/m07a09.html data dostępu 23.02.2017. Przybysz, P., (2006). O uchwytywaniu piękna. Rola deformacji estetycznych w tworzeniu i percepcji dzieła sztuki w ujęciu neuroestetyki. Studia z kognitywistyki i filozofii umysłu, 2/2006, s. 365- 385. Pobrane z: http://www.neurohistoriasztuki.umk.pl/pliki/2UchwytPiekna.pdf data dostępu 17.01.2017. Pulvermuller, F. (2002) The Neuroscience of Language. On Brain Circuits of Words and Serial Order. Cambridge University Press. Quillin, K., & Thomas, S. (2015). Drawing-to-learn: a framework for using drawings to promote model-based reasoning in biology. CBE-Life Sciences Education, 14(1), es2.

324

Ramachandran, V.S. (2012). Neuronauka o podstawach człowieczeństwa. O czym mówi mózg. Warszawa: Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego. Rapp, D. N., & Kurby, C. A. (2008). The ‘ins’ and ‘outs’ of learning: Internal representations and external visualizations. In Visualization: Theory and practice in science education (s. 29-52). Springer Netherlands. Rayner, K. (1998). Eye movements in reading and information processing: 20 years of research. Psychological bulletin, 124(3), s. 372. Reilly, J. M., Ring, J., & Duke, L. (2005). Visual thinking strategies: a new role for art in medical education. Fam Med, 37(4), 250-2. Reisberg, D. (1997). Cognition: Exploring the science of the mind. WW Norton & Co. Reiss, M. J., & Tunnicliffe, S. D. (2001). Students’ understandings of human organs and organ systems. Research in Science Education, 31 (3), s. 383-399. Rennie, L. J., & Jarvis, T. (1995). Children’s choice of drawings to communicate their ideas about technology. Research in Science Education, 25.3, s. 239252. Reynolds, R.E., Schwartz, R.M. (1983). Relation of metaphoric processing to comprehension and memory. Journal of Educational Psychology, 75, 3, s. 450-459. Richardson, A. (1967). Mental practice: A review and discussion (Part 1). Research Quarterly, 38, s. 95-107. Robinson, A (2009). Writing and script: a very short introduction. New York: Oxford University Press. Rogoff, B., & Lave, J. (1984). Everyday cognition: Its development in social context. Cambridge, MA: Harvard University Press. Rosalska, M., Zamorska, B. (2002). Konstruktywistyczna koncepcja uczenia się. [w:] Uczenie metodą projektów. Pod red. B. D. Gołębniak. Warszawa: WSiP, s. 82-85. Rosch, E. H. (1973). Natural categories. Cognitive psychology, 4(3), s. 328-350. Rosch, E., & Mervis, C. B. (1975). Family resemblances: Studies in the internal structure of categories. Cognitive psychology, 7(4), s. 573-605. Rose, G. (2010). Interpretacja materiałów wizualnych. Krytyczna metodologia badań nad wizualnością. PWN. Warszawa.

Rosengren, K. S., Gelman, S. A., Kalish, C. W., & McCormick, M. (1991). As time goes by: Children’s early understanding of growth in animals. Child Development, 62(6), s. 1302-1320.

Literatura

Roseberry, A.S., Warren, B., & Conant, F.R. (1992). Appropriating scientific discourse: Findings from language minority classrooms. Journal of the LearningSciences, 2, 61-94.

325

Roth, W. M., Pozzer-Ardenghi, L., & Han, J. Y. (2005). Critical graphicacy: Understanding visual representation practices in school science (Vol. 26). Springer Science & Business Media. Ruskin, J. (1991) [1857]. The Elements of Drawing. (illus. ed.) London: The Herbert Press. Rybska, E. (2016). A model for conceptualizing drawing as a teaching-learning activityin biology education. Edukacja Biologiczna i środowiskowa 1/2016, s. 74-81. Rybska, E., & Błaszak, M. (2016). Analiza rysunków/szkiców i wypowiedzi werbalnych dzieci na temat budowy anatomicznej człowieka. Problemy Wczesnej Edukacji, Issues in Early Education, 12(1 (32)), s. 27-47. Rybska, E., Tunnicliffe, S. D., & Sajkowska, Z. A. (2014). Young childrens ideas about snail internal anatomy. Journal of Baltic Science Education, 13(6), s. 828-838. Rybska, E., Tunnicliffe, S. D., & Sajkowska, Z. A. (2015) Children’s ideas about internal structure of an earthworm. in: ed. Esmé Glauert & Fani Stylianidou ESERA CONFERENCE PUBLICATIONS Part 15 Strand 15 Early years science education, s. 2616-2625. Rybska, E., Tunnicliffe, S. D., & Sajkowska, Z. A. (2016). Children’s ideas about the internal structure of trees: cross-age studies. Journal of Biological Education, s. 1-16. Sanders, D. (2004). Botanic gardens: ‘walled, stranded arks’ or environments for learning? Unpublished D. Phil thesis, University of Sussex Scaife, M., & Rogers, Y. (1996). External cognition: How do graphical representations work? International Journal of HumaneComputer Studies, 45(2), s. 185-213. Schaffer, H. R. (1994). Wczesny rozwój społeczny w: Dziecko w świecie ludzi i przedmiotów, red. A. Brzezińska, G. Lutomski. Poznań, Zysk i S-ka. Schaffer, H. R. (2008) Psychologia dziecka. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN. Schank, R. C., & Childers, P. G. (1988).The creative attitude. Learning to ask and answer the right questions. Macmillan. New York. Schauble, L., Glaser, R., Duschl, R. A., Schulze, S., & John, J. (1995). Students’ understanding of the objectives and procedures of experimentation in the science classroom. The Journal of the Learning Sciences, 4(2), s. 131-166. Scheffer, M., Hosper, S. H., Meijer, M. L., Moss, B., & Jeppesen, E. (1993). Alternative equilibria in shallow lakes. Trends in ecology & evolution, 8(8), s. 275-279. Schmidt, H. G., De Volder, M. L., De Grave, W. S., Moust, J. H., & Patel, V. L. (1989). Explanatory models in the processing of science text: The role of

326

prior knowledge activation through small-group discussion. Journal of Educational Psychology, 81(4), s. 610. Schneider, M., Stern, E. (2013). Uczenie się z perspektywy poznawczej: dziesięć najważniejszych odkryć. [w:] Istota uczenia się. Wykorzystanie wyników badań w praktyce. Dumont H., Istance D., Benavides F. (red.). 2013. OECD, Wolters Kluwer Polska, Warszawa. s. 107-140. Schnotz, W. (2005). An Integrated Model of Text and Picture Comprehension. In: The Cambridge Handbook of Multimedia Learning, Chapter 4, Publisher: Cambridge University Press, New York, Editors: Richard E. Mayer, s. 49-69. Schnotz, W., & Bannert, M. (2003). Construction and interference in learning from multiple representation. Learning and instruction, 13 (2), s. 141-156. Schunk, D. H. (1987). Peer models and children’s behavioral change. Review of Educational Research, 57, s. 149-174. Schunk, D. H. (1991). Learning theories: An educational perspective. New York: Merrill. Schunk, D. H., & Hanson, A. R. (1989). Influence of peer-model attributes on children’s beliefs and learning. Journal of Educational Psychology, 81, s. 431-434. Schutz, A., & Luckmann, T. (1973). The structures of the life-world [by] Alfred Schutz and Thomas Luckmann. Translated by Richard M. Zaner and H. Tristram Engelhardt, Jr. Northwestern University Press. Schwamborn, A., Mayer, R. E., Thillmann, H., Leopold, C., & Leutner, D. (2010). Drawing as a generative activity and drawing as a prognostic activity. Journal of Educational Psychology, 102(4), s. 872. Schwartz, D. L. (1995). The emergence of abstract representations in dyad problem solving. The Journal of the Learning Sciences, 4(3), s. 321-354. Schwonke, R., Berthold, K., & Renkl, A. (2009). How multiple external representations are used and how they can be made more useful. Applied Cognitive Psychology, 23(9), s. 1227-1243. Sennett, R. (2006). Korozja charakteru. Osobiste konsekwencje pracy w nowym kapitalizmie. Warszawa: Warszawskie Wydawnictwo Literackie MUZA., s. 8. Sennett, R. (2010). Etyka dobrej roboty. Warszawa: Warszawskie Wydawnictwo Literackie MUZA. Sfard A. (1998). On two metaphors for learning and the dangers of choosing just one. Educational Research, 27: s. 4-13.

Shepardson, D. P. (1997). Of butterflies and beetles: First graders’ ways of seeing and talking about insect life cycles. Journal of Research in Science Teaching, 34(9), 873-889.

Literatura

Shapiro, C., Varian, H. (2007). Potęga informacji. Strategiczny przewodnik po gospodarce sieciowej. Gliwice: Wydawnictwo HELION.

327

Shepardson, D. P. (2002). Bugs, butterflies, and spiders: Children’s understandings about insects, International Journal of Science Education, 24:6, s. 627-643. Shepardson, D. P., Wee, B., Priddy, M., & Harbor, J. (2007b). Students’ mental models of the environment. Journal of Research in science teaching, 44(2), s. 327-348. Shepardson, D. P., Wee, B., Priddy, M., Schellenberger, L., & Harbor, J. (2007a). What is a watershed? Implications of student conceptions for environmental science education and the national science education standards. Science Education, 91(4), s. 554-578. Sherbino, J., Chan, T., & Schiff, K. (2013). The reverse classroom: lectures on your own and homework with faculty. CJEM, 15(03), s. 179-181. Simmons, S., (2011). Philosophical Dimensions of Drawing Instruction. In: Thinking Through Drawing: Practice into Knowledge. Proceedings of an Interdisciplinary Symposium on Drawing, Cognition and Education. Ed: A. Kantrowitz, A. Brew and M. Fava (s. 39-44). New York: Teachers College, Columbia University. Sinatra, G. M., Broughton, S. H., & Lombardi, D. (2014). Emotions in science education. International handbook of emotions in education, 415-436. Siwek, H. (1998) Czynnościowe nauczanie matematyki. Warszawa, WSiP. Skelley, P. E. (1999). Pleasing Fungus Beetles, Pseudischyrus, Tritoma, Megalodacne, Ischyrus spp.(Insecta: Coleoptera: Erotylidae). University of Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, EDIS. Smith, A. (1992). Early child educare: Seeking a theoretical framework in Vygotsky’s work. International Journal of Early Years Education, 1(1), s. 2-25. Retrieved from ERIC database (ED 355010). Smith, C. L., Maclin, D., Houghton, C., & Hennessey, M. G. (2000). Sixth-grade students’epistemologies of science: The impact of school science experiences on epistemological development. Cognition and Instruction, 18, 349-422. Snaddon, J. L., Turner, E. C., & Foster, W. A. (2008). Children’s perceptions of rainforest biodiversity: which animals have the lion’s share of environmental awareness?. PLoS One, 3(7), e2579. Sośnicki, K. (1925). Zarys dydaktyki. Podręcznik dla użytku seminarjów nauczycielskich i nauczycieli. Lwów: Wydawnictwo Książek Szkolnych. Sözen, M., Bolat, M. (2011). Determining the misconceptions of primary school students related to sound transmission through drawing, In: Procedia Social and Behavioral Sciences 15. Spires, H. A., & Donley, J. (1998). Prior knowledge activation: Inducing engagement with informational texts. Journal of Educational Psychology, 90(2), s. 249. Spiro, R. J., & Jehng, J.-C. (1990). Cognitive flexibility and hypertext: Theory and technology for nonlinear and multi-dimensional traversal of complex subject

328

matter. In D. Nix, & R. J. Spiro (Eds.), Cognition, education and multi-media: Exploring ideas in high technology. Hillsdale, NJ: LEA. Stavy, R., & Wax, N. (1989). Children’s conceptions of plants as living things. Human development, 32(2), s. 88-94. Stebnicka, Z. (1976). Klucze do oznaczania owadów Polski Część XIX Chrząszcze – Coleoptera z. 28a Żukowate – Scarabaeidae grupa podrodzin: Scarabaeidae laparosticti. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Polskie Towarzystwo Entomologiczne, s. 49-50. Steffe, L. P., & Gale, J. E. (Eds.). (1995). Constructivism in education. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum. Stemplewska-Żakowicz, K. (1996). Osobiste doświadczenie a przekaz społeczny. O dwóch czynnikach rozwoju poznawczego. Monografie Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, Wrocław: Wydawnictwo Leopoldinum Fundacji dla Uniwersytetu Wrocławskiego. Sterelny, K. (2012). The Evolved Apprentice: How Evolution Made Human Unique. Cambridge, Mass.: MIT Press. Sterna, D., Strzemieczny J., (2012) Organizacja procesów edukacyjnych dla wspierania uczenia się pp. 126-139 [w:] Jakość edukacji. Różnorodne perspektywy. Red. G. Mazurkiewicz, wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków. Stokes, S. (2002). Visual literacy in teaching and learning: A literature perspective. Electronic Journal for the Integration of technology in Education, 1(1), s. 10-19. Strommen, E. (1995). Lions and tigers and bears, oh my! Children’s conceptions on forests and their inhabitants. Journal of Research in Science Teaching, 32(7), s. 683-689. Suchanek, L. (2011). Inspirująca rola filozofii doświadczenia Johna Deweya w procesie kształtowania osobowości twórczej, s. 33-42 [w:] Filozoficzne konteksty edukacji artystycznej, red. Krzyśka S., Kubicki R., Michałowska D., Wydawnictwo Naukowe Wydziału Nauk Społecznych UAM. Sutton, C. (1992). Words, science and learning. Buckingham, UK: University Press. Suwa, M. (2003). Constructive perception: Coordinating perception and conception toward acts of problem-finding in a creative experience. Japanese Psychological Research 45, 4, s. 221-234.

Sweller, J., Ayres, P., & Kalyuga, S. (2011). Cognitive load theory. New York: Springer. Szafer, W. (1969). Kwiaty i zwierzęta. Warszawa: PWN.

Literatura

Svakhine, N., Ebert, D. S., & Stredney, D. (2005). Illustration motifs for effective medical volume illustration. IEEE Computer Graphics and Applications, 25(3), s. 31-39.

329

Szmidt, K. J. (2005). Problem rywalizacji w procesie wspierania twórczości dzieci i młodzieży. [w:] K.J. Szmidt, M. Modrzejewska-Świgulska (red.) Psychopedagogika działań Twórczych. Kraków, Oficyna Wydawnicza IMPULS. Szmidt, K.J. (2007). Pedagogika twórczości. Gdańsk, GWP. Szuman, S. (1927). Sztuka dziecka. Psychologia twórczości rysunkowej, Warszawa: Książnica Atlas. Szydłowski, H. (1991). Nauczanie fizyki a wiedza potoczna uczniów, Poznań: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Śniadek, B. (1997). Konstruktywistyczne podejście do nauczania o świetle i jego właściwościach. [w:] Przyroda, badania, język, pod red. S. Dylaka. Warszawa: CODN, s. 43-57. Taber, K. S. (2001). The mismatch between assumed prior knowledge and the learner’s conceptions: a typology of learning impediments. Educational Studies, 27(2), s. 159-171. Tanner, H., & Jones, S. (2000). Scaffolding for success: reflective discourse and the effective teaching of mathematical thinking skills. Research in mathematics education, 2(1), s. 19-32. Tarłowski, A. (2006). If it’s an animal it has axons: Experience and culture in preschool children’s reasoning about animates. Cognitive Development 21(3), s. 249-265. Taylor J. R. ( 1989) Linguitic Categorization. Prototypes in Linguistic Theory, Clarendon Press, Oxford. Tokarz, A. (1991). Emocje i ich stymulatory w przebiegu procesu twórczego, [w:] Tokarz A. (red.). Stymulatory i inhibitory aktywności twórczej, s. 96-111. Tomasello, M., Davis-Dasilva, M., CamaK, L., & Bard, K. (1987). Observational learning of tool-use by young chimpanzees. Human evolution, 2(2), s. 175183. Trachtenberg, M. (2006) The Craft of International History: A Guide to Method. Princeton University Press. Treagust, D. F., & Chittleborough, G. (2001). Chemistry: a matter of understanding representations. In Subject-Specific Instructional Methods and Activities Elsevier(Vol. 8, s. 239-267). New York. Treisman, A., (2006). How the Deployment of Attention Determines What We See, Visual Search and Attention, 14, s. 4-8. Trope, Y., & Liberman, N. (2010). Construal-level theory of psychological distance. Psychological review, 117(2), 440. Trope, Y., Liberman, N., & Wakslak, C. (2007). Construal levels and psychological distance: Effects on representation, prediction, evaluation, and behavior.

330

Journalof consumer psychology: the official journal of the Society for Consumer Psychology, 17(2), s. 83. Trundle, K. C., Atwood, R. K., & Christopher, J. E. (2007). Fourth-grade elementary students’ conceptions of standards-based lunar concepts. International Journal of Science Education, 29(5), s. 595-616. Trzebiński, J. (1981) Twórczość a struktura pojęć. PWN. Warszawa. Tulving, E. (1985). How many memory systems are there? American psychologist 40.4: s. 385. Tunnicliffe, S. D. (2001) Talking about plants – comments of primary school groups looking at plants as exhibits in a botanical garden, Journal of Biological Education, 36, 27-34. Tunnicliffe, S. D., & Reiss M. J. (1999a). Building a model of the new environment: How do children see animals? Journal of Biological Education, 33(3), s. 142148. Tunnicliffe, S. D., & Reiss, M. J. (1999b). Students’ understandings about animal skeletons. International Journal of Science Education, 21(11), s. 1187-1200. Türkmen, H. (2008). Turkish primary students’ perceptions about scientist and what factors affecting the image of the scientists. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 4(1), s. 55-61. Tversky, B., & Suwa, in Markman, A. B., & Wood, K. L. (Eds.). (2009). Tools for innovation: The science behind the practical methods that drive new ideas. Oxford University Press. UNESCO Raport (2006). Education for All. Understanding literacy http://www.unesco.org/education/GMR2006/full/chapt6_eng.pdf data pobrania 3.11.2016. Ürey M., Çolak, K., Okur, M. (2009). Regional differences in environment education of primary education in terms of teacher conceptions. Procedia-Social and Behavioral Sciences,1(1), s. 795-799. Uszyńska-Jarmoc, J. (2007). Od twórczości potencjalnej do autokreacji w szkole. Białystok Trans Humana Wydawnictwo Uniwersyteckie. Uszyńska-Jarmoc, J. (2008). Komu sprzyja szkoła? Różnice w rozwoju kompetencji poznawczych i społecznych dzieci w młodszym wieku szkolnym. Psychologia Rozwojowa, 13(2).

Van Meter, J. P., & Theunissen, N. C. M. (2009). Prospective educational applications of mental simulations: A metareview. Educational Psychology Review, 21, s. 93-112.

Literatura

Van Hiele, P. M. (1984). The child’s thought and geometry. English translation of selected writings of Dina van Hiele-Geldof and Pierre M. van Hiele. Washington DC: NSF. Pobrane z http://geometryandmeasurement.pbworks. com/f/VanHiele.pdf data ostatniego dostępu: 14.06.2017.

331

Van Meter, J.P., & Garner, J. (2005). The Promise and Practice of Learner-Generated Drawing: Literature Review and Synthesis. Educational Psychology Review. 17, s. 285-325. Venville, G. (2004). Young children learning about living things: A case study of conceptual change from ontological and social perspectives. Journal of Researchin Science Teaching, 41(5), 449-480. Vérillon, P. (2000). Revisiting Piaget and Vigotsky: In Search of a Learning Model for Technology Education. The Journal of Technology Studies. Pobrane 13.09.2016 doi:10.21061/jots.v26i1.a.2 http://scholar.lib.vt.edu/ejournals/ JOTS/Winter-Spring-2000/verillon Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher mental process. Cambridge, Harvard University Press. Vygotsky, L.S. (1981). The genesis of higher-order mental functions. In J.V. Wertsch (Ed.), The concept of activity in Soviet psychology (pp. 144-188). Armonk, NY: Sharpe. Wadsworth, B.J., (1998). Teoria Piageta. Poznawczy i emocjonalny rozwój dziecka. WSiP, Warszawa. Wagler, R. (2010). The association between preservice elementary teacher animal attitude and likelihood of animal incorporation in future science curriculum. The International Journal of Environmental and Science Education, 5 (3), 353-375. Wagler, R., & Wagler, A. (2011). Arthropods: Attitude and incorporation in preservice elementary teachers. The International Journal of Environmental and Science Education, 6 (3), 229-250. Wagler, R., & Wagler, A. (2015). Assessing the Attitudes and Beliefs of Preservice Middle School Science Teachers toward Biologically Diverse Animals. International Journal of Environmental and Science Education, 10(2), 271-286. Waldrip, B., Prain, V., & Carolan, J. (2010). Using multi-modal representations to improve learning in junior secondary science. Research in Science Education, 40(1), s. 65-80. Wammes, J. D., Meade, M. E., Fernandes, M. A. (2016). The drawing effect: Evidence for reliable and robust memory benefits in free recall. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 2016; 69 (9): s. 1752 DOI: 10.1080/17 470218.2015.1094494. Wanat, M. (2012). Rząd: chrząszcze – Coleoptera, [w:] Zoologia, stawonogi. Tom 2, część 2, red. Cz. Błaszak, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. Wandersee, J. H., & Schussler, E. E. (1998a, 13 April). A model of plant blindness. Poster and paper presented at the 3rd Annual Associates Meeting of the 15° Laboratory, Louisiana State University, Baton Rouge, LA. Wandersee, J. H., & Schussler, E. E. (1998b). Plants or animals: Which do elementary and middle students prefer to study? A working paper. Baton Rouge: 15° Laboratory, Louisiana Sate University.

332

Wandersee, J. H., & Schussler, E. E. (1999). Preventing plant blindness. The American Biology Teacher, 61(2), ss. 82-86. Wang, Z., & Adesope, O. (2016). Exploring the effects of seductive details with the 4-phase model of interest. Learning and Motivation, 55, s. 65-77. Wetzels, S. A., Kester, L., & Van Merrienboer, J. J. (2011). Adapting prior knowledge activation: Mobilisation, perspective taking, and learners’ prior knowledge. Computers in Human Behavior, 27(1), s. 16-21. Wileman, R. E. (1993). Visual communicating. Educational Technology. Wilmot, P. D. (1999). Graphicacy as a Form of Communication. South African Geographical Journal, 81(2), ss. 91-95. Wilson, E. O. (2012). The social conquest of earth. WW Norton & Company. Wilson, F. (1999) The Hand: How its use shapes the brain, language, and human culture. New York: Vintage Books. Wilson, F. R. (1998/2010) The hand: How its use shapes the brain, language, and human culture. Vintage. Winkler, M., & Commichau, A. (2008). Sztuka prowadzenia wykładów i lekcji. Wydawnictwo WAM. Winner, E., & Hetland, L. (2008). Art for our sake school arts classes matter more than ever-but not for the reasons you think. Arts Education Policy Review, 109(5), s. 29-32. Wisehart, G., & Mandell, M. (2008). Problem Solving in Biology: A Methodology. Journal of College Science Teaching, 37(4), s. 24. Wiśniewska, M. (2015) Budowanie rusztowania dla myślenia i działania dzieci z trudnościami w uczeniu się: między nadmiarem a niedomiarem wsparcia pp. 165-180. [w:] Nauczanie rozwijające we wczesnej edukacji według Lwa S. Wygotskiego Od teorii do zmiany w praktyce. Agencja Reklamowo-Wydawnicza ArtStudio | klonowski.eu | Bydgoszcz. pobrane z: file:///C:/Users/user/ Downloads/MONOGRAFIA_ACK.pdf data ostatniego dostępu 06.07.2017. Wiśniewska-Kin, M. (2007). Chcieć, pragnąć, myśleć, wiedzieć – rozumienie pojęć przez dzieci. Oficyna Wydawnicza Impuls. Wiśniewska-Kin, M. (2016). Dziecięce rozumienie świata – w poszukiwaniu uzasadnień postępowania badawczego. Problemy Wczesnej Edukacji, 12(1 (32)), 59-70.

Wood, D. J., Bruner, J.,& Ross, G. (1976). The role of tutoring in problem solving. Journal of Child Psychiatry, 17, ss. 89-100. Wygotski L.S. (1989). Myślenie i mowa. Warszawa: PWN.

Literatura

Wittgenstein, L. (1997). Tractatus logico-philosophicus, przeł. B. Wolniewicz, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

333

Wygotski L.S. (2002). Rozwój myślenia i tworzenia pojęć w okresie dorastania. [w:] Wybrane prace psychologiczne II. Dzieciństwo i dorastanie. Poznań: Zysk i s-ka, s.221-304. Wygotski, L.S. (1971). Nauczanie a rozwój w wieku przedszkolnym. [w:] L. S. Wygotski, Wybrane prace psychologiczne (s. 517-530). Warszawa: PWN. Wysocki, B. A., Wysocki, A. C. (1973). The Body – Image of Normal and Retarded Children, Journal of Clinical Psychology, 29(1), s. 7-10. Zalužanský, A., (1592/1604) Methodus herbariae, libri tres. Quale suae terrae plantae decus, ordinis usu arti. Prague. Za: Funk (2013). Zar, J. H. (1999). Biostatistical analysis. Pearson Education India. Żegleń, U. (2010). O naturze, rodzajach i sposobie istnienia reprezentacji umysłowych. Analiza i Egzystencja 11 (2010), s. 155-185. ISSN 1734-9923. Zeidler, D. L., & Keefer, M. (2003). The role of moral reasoning and the status of socioscientific issues in science education. The role of moral reasoning on socioscientific issues and discourse in science education, 7-38. Zeki, S. (1999). Inner vision: An exploration of art and the brain (Vol. 415). Oxford: Oxford university press. Zimbardo, P. G., Johnson, R. L., & McCann, V. (2010). Psychologia. Kluczowe koncepcje. Struktura i funkcje świadomości. Wydawnictwo Naukowe PWN. Zurmuehlen, M. (1977). Teachers’ preferences in children’s drawings. Studies in Art Education, 19(1), s. 52-65.

334

Aneksy

Aneks 1 – Scenariusze zajęć Konspekt zajęć o owocach Scenariusz warsztatów dla klas 1 i 3 szkoły podstawowej Tytuł: Na podbój nowych terenów! O sposobach rozprzestrzeniania się roślin Cele warsztatów W obszarze wiadomości, Uczeń: – wymieni 4 strategie roślin, jakie one wykorzystują do rozprzestrzeniania się; – wymieni przykłady owoców, które stosują wybrane strategie; – rozróżni owoce od nasion. W obszarze umiejętności, Uczeń: – wykaże zależność między budową owoców, a sposobem ich rozprzestrzeniania się; – wykaże, jaka jest zależność między owocami a nasionami; – na podstawie cech owocu dobierze odpowiednią dla niego strategię rozprzestrzeniania się; – zaprojektuje owoc pod kątem określonej strategii; – dostrzeże, że rośliny są materią ożywioną. Środki dydaktyczne – karta pracy, film; – owoce: mniszka, ostu, bawełny, lipy, strąki, groch, fasola, kukurydza, jabłko, śliwka, tykwa, dno kwiatowe lotosu, orzech kokosowy, łopian, owoce i nasiona kasztanowca; – modele owoców: wykonane z piór, plasteliny, papieru, spinacze, pojemnik z wodą, mąka ziemniaczana (kleik), kartka papieru, wiatrak, opakowanie po Kinder-niespodziance. Metody pracy: Słowne – dyskusja kierowana, rozmowa QtA, pytania problemowe.

336

Praktyczne – modele dydaktyczne, obserwacja. Przebieg warsztatów Faza Wprowadzająca Dyskusja kierowana dotycząca: – czynności życiowych roślin, tego że są żywe podobnie jak my; – pokaz różnych owoców i znajdujących się w nich nasion; – uświadomienie różnicy między owocem a nasionem na przykładzie jabłka. Faza Realizacyjna

Faza podsumowująca Zaprojektowanie owocu, który mógłby być rozprzestrzeniany przez wodę a jednocześnie miałby możliwość przyczepiania się do sierści zwierząt.

Aneksy

– skoro nie ma nóg to jak się przemieszcza? – zabawa w drzewo i owoce – dochodzenie do tego, co pomaga owocom przemieszczać się. 1) wiatr – (fachowo anemochoria) Demonstracja różnych owoców i modeli reprezentujących cechy jakie wykorzystują owoce by rozprzestrzeniać się przez wiatr (pióra i wiatrak). Dotykanie owoców bawełny, ostu, mniszka aby określić ich cechy, które ułatwiają im rozprzestrzenianie przez wiatr. Demonstracja pojedynczego owocu mniszka lekarskiego i narysowanie go. 2) samoczynnie (autochoria) Krótki film 1,21min. o autochorii tryskawca sprężystego (oślego ogórka) 3) przez zwierzęta (zoochoria) a) „przekupstwo” i „prezenty” – wiele jadalnych owoców (dobór środka zależy od dostępności owoców w danym momencie); • szukanie przykładów znanych z życia codziennego; b) „autostopem” – np. łopian; • szukanie przykładów znanych z życia codziennego. Wykonanie zadania 2 z karty – narysowanie owocu, którego opis jest podany w karcie. 4) przez wodę (hydrochoria) a) komory powietrzne (demonstracja modelu); b) śluz (demonstracja modelu); c) zwiększenie powierzchni (demonstracja modelu). Próby z różnymi owocami, jak się zachowują w wodzie.

337

Konspekt lekcji o kwiatach Tytuł: Dla kogo te czary? O roli kwiatów i „pomysłach” roślin na rozmnażanie. Cele warsztatów W obszarze wiadomości, Uczeń: – wymieni elementy budujące kwiaty; – wyjaśni znaczenie kwiatów i ich elementów w rozmnażaniu i zachowaniu ciągłości gatunków; – wymieni strategie stosowane przez kwiaty celem zajścia zapylenia; – przyporządkuje typ budowy kwiatu do typu zapylenia (owadopylne i wiatropylne); – wskaże różnice między kwiatem pojedynczym a kwiatostanem i poda przykłady roślin wytwarzających kwiaty pojedyncze i kwiatostany. W obszarze umiejętności, Uczeń: – wykaże zależność między budową i barwą kwiatów, a sposobem ich zapylania; – wyjaśni, dlaczego w Polsce generalnie jest mało czerwono wybarwionych kwiatów; – wykaże znaczenie różnorodności kwiatów; – zaprojektuje kwiat, który mógłby być zapylony przez ślimaki; – dostrzeże, że rośliny są materią ożywioną. Środki dydaktyczne – – – –

karta pracy; kwiaty tulipana i inne dostępne w danym momencie; lupy, olejki zapachowe, cukierki, konfetti; modele kwiatów, preparaty z zasuszonymi okazami kwiatów i zdjęcia kwiatów. Na fotografiach 4 i 5 (zob. na str. 155-156) przedstawiono zdjęcia wykorzystywanych pomocy dydaktycznych podczas realizacji interwencji dydaktycznej związanej z tematem: kwiaty. Metody pracy: Słowne – dyskusja kierowana, rozmowa QtA, problemowe pytania. Praktyczne – praca z modelami dydaktycznymi, okazami roślin, imitacja zapylania, obserwacja.

338

Przebieg warsztatów Faza Wprowadzająca – dyskusja kierowana dotycząca czynności życiowych roślin, tego że są żywe podobnie jak my oraz roli kwiatów; – zapisanie odpowiedzi na dwa pytania z karty pracy; – pokaz wybranych kwiatów. Faza Realizacyjna

– obserwowanie i dotykanie kwiatu tulipana, omówienie poszczególnych elementów budowy kwiatu tulipana i narysowanie go; – omówienie różnicy między budową tulipana a budową kwiatu jaśminowca – znajdź 3 szczegóły, którymi różnią się te dwa okazy kwiatów (wykluczamy kolor); – dyskusja problemowa i poszukiwanie odpowiedzi na pytanie, dlaczego roślina, która jest organizmem BARDZO OSZCZĘDNYM wydatkuje takie ogromne ilości energii na produkcję kwiatów, które przeważnie mają krótki żywot? – dyskusja na temat – jak można wykorzystać innych, by oddali nam przysługę – pomysły ze świata roślin: a) zapach – model kwiatu i poszukiwanie pachnącego wśród niepachnących; b) nagrody – nektar – poszukiwanie ukrytego skarbu; c) więzienie – co robi kokornak; d) urok osobisty. Zabawa w imitowanie zapylenia. Demonstracja wybranych gatunków kwiatów. Wykonanie zadania 2 z karty – narysowanie kwiatu, którego opis jest podany w karcie.

Faza podsumowująca

Aneksy

Najciekawsze przykłady przystosowań roślin do zapylania (kokornak – Aristolochia, dwulistnik muszy, obuwik, duck orchid). Zaprojektowanie kwiatu, który mógłby być zapylany przez ślimaki.

339

Konspekt lekcji o rybach Scenariusz warsztatów dla klas 1 i 3 szkoły podstawowej Tytuł: Czy ten zwierz to na pewno ryba? Cele warsztatów W obszarze wiadomości, Uczeń: – wymieni nazwy płetw; – przyporządkuje funkcję płetwy do jej nazwy i rozmieszczenia na ciele ryby; – wyjaśni, do czego służy linia naboczna. W obszarze umiejętności, Uczeń: – wykaże, dlaczego ryby mają jasny brzuch i ciemny grzbiet; – przyporządkuje wybrane gatunki ryb do ich niszy; – zaprojektuje kształt ryby i jej płetwy pod kątem określonej niszy (miejsca występowania); – dostrzeże różnorodność form i kształtów ryb. Środki dydaktyczne – – – – –

karta pracy; plansza z rybą, plansza z modelem morza; modele ryb; głowa płaszczki, skóra rekina; pojemnik z wodą, muszelki, ciemna karta papieru.

Metody pracy: Słowne – dyskusja kierowana, rozmowa QtA, pytania problemowe. Praktyczne – praca z modelami dydaktycznymi, obserwacja. Przebieg warsztatów Faza Wprowadzająca Hasło: co to jest ryba? Dyskusja kierowana dotycząca: – środowiska życia ryb i ich ogólnego kształtu – pokaz modelu pstrąga, omówienie jego budowy – gdzie ryba ma głowę? Czy ma uszy? Co to są skrzela i do czego są? Jakie typowe i nietypowe zmysły ma ryba? – zapisanie odpowiedzi na dwa pytania z karty pracy.

340

Faza Realizacyjna Hasło: jak wygląda ryba, każdy wie… – czy aby na pewno? – jak to się dzieje, że ryby mogą pływać? – dochodzenie do tego, co pomaga rybie pływać; – omówienie roli płetw i linii nabocznej, na modelu narysowanym; – demonstracja pstrąga i narysowanie go; – zmiana planszy na „morską” i dobieranie miejsca bytowania ryb według ich kształtu i barwy; – wykonanie zadania 2 z karty pracy (narysowanie ryby z opisu); – demonstracja modelu wyjaśniającego jasne brzuchy i ciemne grzbiety ryb; – magia łusek rekina – demonstracja prawdziwych okazów. Faza podsumowująca

Aneksy

Zaprojektowanie kształtu i płetw ryby, która może leżeć całe życie na lewym boku przysypana piaskiem, a wszystko, co ją „spotyka” pochodzi z góry. Na fotografiach 6-9 (zob. na str. 157-160) przedstawiono wykorzystywane podczas tej interwencji pomoce dydaktyczne.

341

Konspekt lekcji o chrząszczach Scenariusz warsztatów dla klas 4 i 6 szkoły podstawowej Tytuł: O najsilniejszych zwierzętach świata! Cele warsztatów W obszarze wiadomości, Uczeń: – wymieni nazwy 3 podstawowych części ciała owadów oraz liczbę odnóży krocznych; – wymieni przystosowania chrząszczy do różnych sposobów poruszania się; – uporządkuje stadia rozwojowe w cyklu życiowym chrząszczy. W obszarze umiejętności, Uczeń: – wykaże korzyści, jakie odnoszą chrząszcze z posiadania pierwszej pary skrzydeł chitynowych (tzw. twardopokrywe); – wyjaśni i przeprowadzi dowodzenie wykazujące, że chrząszcze są najsilniejszymi zwierzętami na świecie; – zaprojektuje kształt chrząszcza pod kątem określonej niszy (miejsca występowania – w wodzie i na lądzie); – dostrzeże, różnorodność form i kształtów chrząszczy. Środki dydaktyczne – – – –

karta pracy; binokular; modele chrząszczy i cyklu rozwojowego jelonka rogacza; wypreparowane okazy chrząszczy żyjących w Polsce, ślady bytności chrząszczy drewnojadów, tutkarzy i słoników.

Na fotografiach 12-17 (zob. na str. 161-163) przedstawiono wykorzystywane podczas tej interwencji pomoce dydaktyczne. Metody pracy: Słowne – dyskusja kierowana, rozmowa QtA, problemowe pytania. Praktyczne – praca z modelami dydaktycznymi, praca z wypreparowanymi okazami chrząszczy, obserwacja. Przebieg warsztatów Faza Wprowadzająca Dyskusja kierowana dotycząca:

342

– tego, czym jest chrząszcz? – środowiska życia chrząszczy, ich przynależności systematycznej; – ogólnego kształtu – jak wygląda typowy chrząszcz? (poszukiwanie elementów budowy morfologicznej na modelach); – pokaz modeli różnych chrząszczy. Faza Realizacyjna – – – –

demonstracja biedronki (okazu i modelu) i narysowanie jej; obserwowanie, dotykanie wypreparowanych chrząszczy; dlaczego chrząszcze są takie różnorodne? dochodzenie do wyjaśnienia, co daje różnorodność kształtów u chrząszczy; – wykonanie zadania 2 (rysowanie z opisu); – demonstracja okazów chrząszczy i ich przystosowań do środowiska; – praca z binokularami. Faza podsumowująca

Aneksy

Zaprojektowanie kształtu chrząszcza, który mógłby pływać w wodzie, polować na wiele zwierząt, m. in. na kijanki i małe rybki; a przy wyschnięciu zbiornika przelecieć do innego i tam się osiedlić. – czy wszystko da się wyjaśnić? Zagadka niespodzianka pod binokularem.

343

Aneks 2 – Narzędzia badawcze Narzędzie badawcze, Owoce i nasiona Na podbój nowych terenów! O roli owoców i nasion w zdobywaniu nowych terenów. Klasa:………. Płeć: chłopiec/dziewczynka wiek ……… 1. Zaznacz kółkiem zdania, które są prawdą w Twoim wypadku: a) W pobliżu domu mamy ogródek f) Nie lubię przyrody b) Hoduję kwiaty/rośliny w domu g) Lubię rysować c) Interesuję się roślinami h) Nie lubię rysować d) Ktoś z mojej bliskiej rodziny jest przyrodnikiem e) Lubię przyrodę 2. Dokończ poniższe zdanie: Owoce to ........................................................................................................ Nasiona to ...................................................................................................... Ich rolą w przyrodzie jest .............................................................................. ........................................................................................................................ Rysunek 1. Narysuj w ramce owoc mniszka lekarskiego pokazany przez prowadzącego, podpisz elementy jego budowy.

Rysunek 2. Narysuj w ramce opisany owoc. Jest to niewielki płaski owoc, o czarno-brązowej barwie i wydłużonym kształcie podobnym do wydłużonego jajka. Na jego szerszym końcu znajdują się 3-4 długie, haczykowate zadziory. Zadziory te działają jak haczyki, którymi owoce te przyczepiają się np. do sierści zwierząt.

Rysunek 3. Zastanów się i narysuj jak mógłby wyglądać owoc, który miałby rozprzestrzeniać się dzięki wodzie i jednocześnie może przyczepiać się do sierści zwierząt.

344

Narzędzie badawcze, kwiaty Dla kogo te czary? O różnorodności kwiatów. Klasa:………. Płeć: chłopiec/dziewczynka wiek ……… 1. Zaznacz kółkiem zdania, które są prawdą w Twoim wypadku: a) W pobliżu domu mamy ogródek f) Nie lubię przyrody b) Hoduję kwiaty/rośliny w domu g) Lubię rysować c) Interesuję się roślinami h) Nie lubię rysować d) Ktoś z mojej bliskiej rodziny jest przyrodnikiem e) Lubię przyrodę 2. Dokończ poniższe zdanie: Kwiaty to ....................................................................................................... Ich rolą w przyrodzie jest .............................................................................. ........................................................................................................................ Rysunek 1. Narysuj w ramce kwiat tulipana pokazany przez prowadzącego, podpisz elementy jego budowy.

Rysunek 2. Narysuj w ramce opisany kwiat. Kwiat tej rośliny ma koronę składającą się z 5 zachodzących na siebie fioletowych płatków o różnej budowie. 2 dolne płatki są zrośnięte i tworzą tzw. łódeczkę, 2 boczne (odchodzące od łódeczki w bok) tworzą skrzydełka, a piąty jest ogromny, wzniesiony jest do góry tworząc żagielek. Wewnątrz kwiatu jest jeden słupek i 10 pręcików.

Aneksy

Rysunek 3. Zastanów się i narysuj jak mógłby wyglądać kwiat, który miałby być zapylany przez ślimaki.

345

Narzędzie badawcze, Ryby Czy ten zwierz to na pewno ryba? Klasa:………. Płeć: chłopiec/dziewczynka wiek ……… 1. Zaznacz kółkiem zdania, które są prawdą w Twoim wypadku: a) Łowię ryby f) Nie lubię przyrody b) Ktoś z mojej bliskiej rodziny łowi ryby g) Lubię rysować c) Hoduję rybki w domu h) Nie lubię rysować d) Interesuję się zwierzętami j) Lubię przyrodę e) Ktoś z mojej bliskiej rodziny jest przyrodnikiem h) Nie lubię przyrody 2. Dokończ poniższe zdanie: Ryby to zwierzęta ........................................................................................... Ich rolą w przyrodzie jest .............................................................................. ........................................................................................................................ Rysunek 1. Narysuj w ramce rybę – pstrąga, pokazaną przez prowadzącego, podpisz elementy jej budowy.

Rysunek 2. Narysuj w ramce opisaną rybę. Podpisz elementy jej budowy. Ryba ta jest drapieżnikiem. Ciało ma wydłużone – wężowate. Szczęka uzbrojona jest w silne, hakowate zęby. Na żółtobrązowym ciele ma duże brązowe plamy (skóra „lamparcia”). Płetwa grzbietowa rozciąga się na długości całego ciała, poczynając od tylnej części głowy, a kończąc na połączeniu z płetwą ogonową; nie ma ani płetw piersiowych, ani brzusznych.

Rysunek 3. Zastanów się i narysuj jak mogłaby wyglądać ryba, która całe życie spędza na dnie morza, leżąc na lewym boku, sprawnie zasypuje się piaskiem, a wszystko co się jej przydarza pochodzi z góry. Do góry zwrócona jest cała prawa strona tej ryby.

346

Narzędzie badawcze, chrząszcze Najsilniejsze zwierzęta świata? Klasa:………. Płeć: chłopiec/dziewczynka wiek ……… 1. Zaznacz kółkiem zdania, które są prawdą w Twoim wypadku: a) Zbieram owady f) Lubię przyrodę b) Ktoś z mojej bliskiej rodziny kolekcjonuje owady g) Nie lubię przyrody c) Hoduję owady lub inne stawonogi w domu h) Lubię rysować d) Interesuję się zwierzętami i) Nie lubię rysować e) Ktoś z mojej bliskiej rodziny jest przyrodnikiem 2. Dokończ poniższe zdanie: Chrząszcze to zwierzęta ................................................................................. Ich rolą w przyrodzie jest .............................................................................. ........................................................................................................................ Rysunek 1. Narysuj w ramce biedronkę pokazaną przez prowadzącego, podpisz elementy jej budowy.

Rysunek 2. Narysuj w ramce opisanego chrząszcza. Podpisz elementy jego budowy. Chrząszcz ten posiada długi ryjek, u samic prawie tak długi jak reszta ciała. W około 1/3 długości ryjka znajdują się czułki odchodzące od ryjka pod kątem prostym i zaginające się w połowie do góry (tak, że końcówki ich leżą równolegle do ryjka). Barwa ciała jasnobrązowa, orzechowa w jasne ciapki. Mają kuliste ciała, porośnięte miękkimi włoskami. Włoskami pokryte są nawet ich odnóża.

Aneksy

Rysunek 3. Zastanów się i narysuj jak mogłaby wyglądać chrząszcz, który spędza życie szybko pływając w wodzie, jest drapieżnikiem polującym nawet na kijanki, ale gdy zbiornik wyschnie może odlecieć i poszukać innego.

347

Tabela. Lista szkół, w których przeprowadzono badania wraz z określeniem wielkości miejscowości i województwa, w którym szkoła się znajduje Lp. Miejscowość i nr szkoły Województwo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

348

Chotomów, Szkoła Podstawowa im. Stefana Krasińskiego w Chotomowie Zespołu Szkół w Fastach, Fasty Zespołu Szkół w Gaci, Gać II Podstawowo-Gimnazjalny Zespół Szkół Społecznych, Gdańsk Zespół Szkół Ogólnokształcących Integracyjnych nr 1, Kraków Szkoła Podstawowa im. Cypriana Godebskiego, Raszyn Szkoła Podstawowa nr 6 im. M. Skłodowskiej-Curie, Kutno Zespołu Szkół w Lipowcu, im. K. I. Gałczyńskiego, Lipowiec Zespołu Szkół w Lubostroniu, Lubostroń, Łabiszyn Zespół Szkół w Pyskowicach, Pyskowice Zespołu Szkół im. W. Puchalskiego w Radulach, Radule Szkoła Podstawowa nr 4 im. Mikołaja Kopernika, Białogard Zespołu Szkół Ogólnokształcących nr 2 w Sosnowcu, Sosnowiec Zespół Szkół w Straszynie, Straszyn Zespół szkół w Rozdrażewie, Rozdrażew Szkoła Podstawowa nr 1 im. Karola Miarki w Rydułtowach, Rydułtowy Szkoła Podstawowa nr 27 im. W. Szafera, Katowice Szkoła Podstawowa nr 17 z oddziałami integracyjnymi im. 21 Brygady Strzelców Podhalańskich, Rzeszów Szkoła Podstawowa, Skokowa Zespół Szkół i Placówek Oświatowo-Wychowawczych w Surażu, Suraż Kalisz Pomorski

Wielkość miejscowości powyżej 100 tys. mieszkańców – 1; poniżej 30 tys. mieszkańców – 2

małopolskie

podlaskie podkarpackie pomorskie

2 2 1

małopolskie

mazowieckie łódzkie warmińsko-mazurskie kujawsko-pomorskie śląskie podlaskie zachodnio-pomorskie śląskie

2 2 2 2 2 2 2 1

pomorskie wielkopolskie śląskie

2 2 2

śląskie podkarpackie

1 1

dolnośląskie podlaskie

2 2

zachodniopomorskie

Lublin, Szkoła podstawowa nr 25 Lublin, szkoła podstawowa nr 51 Gorzów Wlkp. Szkoła Podstawowa nr 9 Tokarnia Włocławek Poznań sp 38 Szczytno Szkoła Podstawowa nr 35, Poznań Koźle Kraków Salwator

lubelskie lubelskie lubuskie świętokrzyskie kujawsko-pomorskie wielkopolskie warmińsko-mazurskie wielkopolskie wielkopolskie małopolskie

1 1 1 2 1 1 1 1 2 1

Aneksy

22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

349

Wydanie I Wydawnictwo Kontekst – Poznań 2017. Papier offsetowy 90 g/cm2; 19,25 a.w. Oddano do składu: 2 III 2017. Podpisano do druku 5 IX 2017. kontekst2@o2.pl • www.wkn.com.pl

Eliza Rybska – doktor nauk biologicznych, adiunkt w Wydziałowej Pracowni Dydaktyki i Ochrony Przyrody Wydziału Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, członek European Science Education Research Associsation (ESERA), Polskiego Towarzystwa Pedagogicznego, Stowarzyszenia Malakologów Polski, Ogólnopolskiej Sekcji Dydaktyków Biologii Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, stypendystka Fulbright’a, dyplomowana nauczycielka biologii. Swoje zainteresowania naukowe i działalność badawczą skupia wokół koncepcji przyrodniczych dzieci oraz wykorzystania rysowania zarówno jako narzędzia diagnostycznego – źródła informacji o wiedzy osobistej dzieci aż po możliwości konstruowania wiedzy i graficznego rozwiązywania problemów przyrodniczych.

Recenzowana książka należy do tych nielicznych, w których podejmowany jest niezwykle ciekawy i odkrywczy poznawczo, wątek poświęcony dziecięcym strategiom nadawania znaczeń wybranym obszarom rzeczywistości (w tym przypadku przyrodzie ożywionej). [...] Autorka Przygląda się, jak za pośrednictwem trzech typów wizualizacji graficznych (schematów, rysunków i szkiców) konstytuuje się dziecięcy proces rozumienia przyrody ożywionej. Badania, które przeprowadziła, potwierdzają istnienie predyspozycji w zakresie konstruowania wiedzy dzieci na temat przyrody, odkrywają możliwości poznawcze dzieci, a nawet inwencję w uczeniu się za pośrednictwem wizualizacji graficznych. Na szczególne wyróżnienie zasługują badania wypełniające lukę poznawczą w polskiej pedagogice, dotyczącą diagnozy dziecięcych sposobów uczenia się za pośrednictwem wizualizacji graficznych. Odsłaniają one bowiem charakter praktyki szkolnej, inercyjnie tkwiącej w dyskursach infantylizujących kompetencje dziecka. Podjęte problemy stwarzają przestrzeń dla poszukiwania sposobów usprawniania osobistych koncepcji dziecięcych, a także wyzwalają myślenie o konieczności poszerzania przestrzeni dyskursu edukacyjnego o dydaktyczny i metodyczny wymiar wizualizacji graficznych w myśleniu dzieci – konstruowaniu i rozumieniu pojęć, rozwijaniu języka. Dr hab. Monika Wiśniewska-Kin, prof. UŁ

www.wkn.com.pl

ISBN 978-83-65275-38-7