Časopis Komenský

Výuková situace: Teplá a studená fronta aneb Jak rozvíjet kompetence k učení v zeměpise

Kompetence k učení, zakotvená v rámcových vzdělávacích programech, je „vlajkovou lodí” pro všechny vzdělávací snahy, protože bez ní by ztratily smysl. Pokud je kompetence k učení rozvíjena, lze výuku vnímat jako kvalitní, protože kompetence k učení je jedním z rysů kvality výuky. Proto je pro učitele důležité vědět, jakými komponenty a charakteristikami disponuje výuková situace, která podporuje kompetenci k učení, a jak tyto situace v zájmu kvality výuky optimalizovat. Kvalita výuky je závislá na kvantitě a kvalitě dostupných příležitostí k učení. V užším vymezení mají příležitosti k učení povahu výzvy, která podněcuje žáky k tomu, aby se zabývali učivem, resp. učebními úlohami (Najvar et al., 2011, s. 91).

V našem přístupu na výuku nahlížíme z hlediska určitých situací a jejich charakteristik, které mají potenciál kompetenci k učení rozvíjet. Kompetence k učení je z našeho pohledu nejvyšší cílová úroveň, požadovaná kurikulár- ními dokumenty, které by mělo být dosaženo prostřednictvím „širokého“ transferu napříč vyučovacími předměty a dílčími výukovými situacemi při práci žáka s učivem. Právě prostřednictvím činnosti žáka s učivem (obsahem) je možné zkoumat příležitosti k učení a jejich potenciál rozvíjení kompetenci k učení. Sledujeme ty příležitosti, ve kterých by výukové situace měly být z pohledu kompetence k učení rozvíjející. S ohledem na kompetenci k učení bude také navržena alterace. Z hlediska potenciálu rozvíjet kompetenci k učení ve výuce zdůrazňujeme především: (a) nabývání znalostí, (b) konceptualizaci, (c) žákovské zkoumání a (d) metakognici, řízení učení a motivaci.1

Podle Rheinberga a Vollmeyera (2000) jsou pro rozvíjení kompetence k učení nezbytné vyšší kognitivní procesy a metakognice.2 Z toho vyvozujeme, že dostupnost příležitostí k učení se ve výuce odvíjí od komplexity učebních úloh řešených žáky. Náročnější učební úlohy mohou spíše podporovat vyšší kognitivní procesy a metakognici. Překážky v rozvíjení kompetence k učení jako multidimenzionálního konstruktu souvisí s jejím nejednoznačným vymezením (Black et al., 2006). Pokud chceme pracovat na rozvíjení kvality výuky prostřednictvím příležitostí k učení, neobejdeme se bez výzkumného nástroje, který by umožnil a usnadnil reflexi učitelovy výuky (s ohledem na optimalizaci výukových situací z hlediska kompetence k učení). Takové nástroje vznikají nejčastěji v duchu refle- ktivní praxe (Korthagen et al., 2011). Na principu reflektivní praxe pracuje i metodika AAA, která může být využívána jak výzkumníky, tak i učiteli s cílem zlepšit kvalitu výuky.

Metodika AAA je metodologický postup o třech krocích. (1) Anotace zahrnuje poznatky o pozorované výuce a přináší základní poznatky o probíraných výukových situacích (kontext). (2) Analýza spočívá v rozboru vybraných výukových situací (zde z pohledu kompetence k učení). Její součástí může být kontextový diagram, graficky znázorňující základní pojmy. (3) Alterace spočívá v posouzení kvality výukové situace (kategorizace do 4 typů), návrhu alterace a v jejím přezkoumání. Nástroj je zaměřen na které nám umožní posuzování kvality z pohledu kompetence k učení. Náš způsob diferenciace a operacionalizace obecných kategorií do konkrétnějších subkategorií považujeme za princip, který lze uplatnit i v jiných obdobných případech. Operacionalizaci kategorií použitých v AAA pro posuzování kvality situací výuky z pohledu kompetence k učení prezentuje tabulka 1). Výuková situace byla analyzována z pohledu kompetence k učení prostřednictvím těchto kategorií: (a) nabývání znalostí, (b) konceptua- lizace, (c) žákovské zkoumání a (d) metakognice, řízení učení a motivace.

Tabulka 1

 

Nabývání znalosti posuzování kvality výukových situací z hlediska spojení mezi rozvojem klíčových kompetencí a osvojováním učiva prostřednictvím kategorií: (a) základní pojmy nebo dovednosti, (b) analýza a porozumění obsahu a (c) zobecňování, aplikace a metakognice.

Z pohledu metodiky AAA je rozvíjení kompetence k učení až na třetí (nejvyšší) úrovni práce žáka s obsahem, která předpokládá abstraktní myšlení žáka. První úroveň je prosté naučení se pojmům, dosažení druhé úrovně značí po- rozumění konceptům v kontextu příslušného vyučovacího předmětu a teprve třetí úroveň je přesahem k obecným kompetencím, tedy i ke kompetenci k učení. Výše zmíněné obecné kategorie AAA jsou určeny k posuzování kvality výukových situací z hlediska spojení mezi rozvojem (klíčových) kompetencí a osvojováním učiva. My jsme je v tomto textu doplnili o dílčí kategorie, spadá do kategorie základních pojmů nebo dovedností, konceptualizace a žákovské zkoumání spadá do kategorie analýzy a porozumění obsahu a metakognice, řízení učení a motivace je součástí zobecňování, aplikace a metakognice. Popis jednotlivých kategorií představujeme v tabulce 2. Označení kvality (+ nebo –) v polích tabulky je pouze orientační pomůckou, jejíž váha závisí na kontextu, není tedy normativem použitelným za všech okolností.

Tabulka 2

Prezentujeme analýzu výukové situace hodiny zeměpisu z pohledu kompetence k učení. Vyučovací hodina na 2. stupni základní školy, jejímž tématem je Teplá a studená fronta byla pořízena pro účely videostudie TIMSS 1999 (Roth et al., 2006). Přestože výukovou situaci považujeme za příklad dobré praxe, je možné navrhnout její alteraci, která by mohla přispět k rozvíjení kompetence k učení.

Kontext výukové situace – cíl a téma výuky a návaznost obsahu

Analyzovaná situace pochází z vyučovací hodiny 8. ročníku a byla pořízena v rámci výše zmíněné videostudie TIMSS 1999. Vyučovací hodina byla pokračováním učiva o podnebí o vzduchových proudech na území České republiky. Cílem analyzované situace byl výklad nového učiva – teplá a studená fronta.

Uchopení obsahu – činnosti učitele a žáků

Učitelka promítá Vertikální řez teplou frontou a Vertikální řez studenou frontou (obrázky 1 a 2) a věnuje se výkladu nového učiva. Nejprve slibuje jednodušší snímek z učebnice a jeho pozdější doplnění obrázkem odbornějším, protože si je vědoma složitosti tématu učiva – učivo o frontách si žáci hůře představují. Také si uvědomuje, že musí nejprve zopakovat působení tlaku (žákům říká, že je to po zkušenostech z minulých let). Žáci naslouchají výkladu učitelky a reagují na otázky. Mají k dispozici učebnici i atlas.

Přepis části vyučovací hodiny (U – učitel, Ž – žák, ŽŽ – žáci) 10:55–14:23

U: (...) Jaký je chladný a jaký je teplý vzduch, co se týká působení tlaku na povrch Země? (...) Co jsme říkali v minulé hodině?

ŽŽ: Je těžší.

U: Výborně, působí větším tlakem a je těžší. Teplý vzduch, Kubo?

Ž: Menším tlakem a je lehčí.

Komentář: Učitelka svými otázkami ověřuje žákovské porozumění dříve zavedeným pojmům, které se podle její pedagogické zkušenosti žákům často pletou. Sleduje pojmové přiřazení chladný (vzduch) těžší a teplý (vzduch) lehčí. Z odpovědí se zdá, že žáci nemají zatím s tímto přiřazením problém; přinejmenším ti z nich, kteří správně odpověděli.

Obrázek 1

U: Dobře. (...) Nad Českou republikou se nachází chladný vzduch, od západu, k nám proudí vzduch teplý. Zkuste z obrázku [obrázek 1] usoudit, co se bude dít. (...)

Ž: Budou se smíchávat ty...

U: Nebudou, pozor. Ten je těžký, drží se víc při Zemi, teplý je lehčí.

Ž: To bude ta, že bude na horách tepleji než...

U: To je zas něco jiného ještě. Není to vidět těma šipkama? K čemu dojde?

Ž: Že studený vzduch jde navrch?

U: Když je těžký, půjde studený navrch?

ŽŽ: Ne dolů.

 

Obrázek 2

Komentář: Série nesprávných odpovědí vypovídá o tom, že žáci si sice pamatují určité prvky učiva, respektive pojmy, ale nezasazují je do správných myšlenkových souvislostí tak, aby se mohli opřít o odvozování jedné znalosti z druhé. První překážka porozumění je spojena s nesprávnou intuicí, že vzduchové vrstvy se smíchávají. Žáky k tomu zřejmě svádí představa, že vzduch je „řídký”. Druhá nejasnost je spojena s tím, že do tématu o teplé a studené frontě žáci nesprávně vřazují téma inverze jako meteorologického jevu. Třetí nejasnost vyjádřená nesprávnou úvahou, že studený vzduch stoupá, je spíše logické povahy, nikoliv otázkou samotné znalosti.

U: (...) Takže jdeme na to ještě jednou! [Ukazuje ukazovátkem na obrázku.] (...) No, a jestliže se teplý vzduch dostává do vyšších sfér atmosféry, co se asi bude dít s vodními parami, které obsahuje?

Ž: Začnou vznikat srážky.

U: Výborně. Ochladí se tento vzduch a dochází ke srážkám.

Komentář: V reakci na žákovskou odpověď zde učitelka opomíjí příležitost ponechat žákům prostor k uvažování nad souvislostmi mezi jevy. Místo toho volí cestu „odcizeného poznávání” – souvislost mezi pohybem teplého vzduchu do vyšších vrstev atmosféry, jeho ochlazením a vznikem srážek bez dalších dotazů sděluje žákům sama. Obvyklým důvodem tohoto pedagogického jednání bývá nedostatek času.

U: Postup teplé fronty je poměrně pomalý. (...) Opačně vez- meme chladnou, studený vzduch, studenou frontu [promítá obrázek 2]. Nad naším územím se nachází vzduch teplý, čili lehký. Od západu proudí vzduch studený se svojí studenou frontou. Přijde na to někdo, co se bude dít dál v atmosféře?

Ž: Ten studený vzduch se vtlačí pod ten teplý.

U: Výborně, ano. Vidíme to naznačeno i těmi šipkami (...)

Analýza

Učivo o atmosférických frontách navazuje na učivo o působení atmosférického tlaku. Naše analýza se zaměřuje na potenciál, který žákům výuková situace nabízí z hlediska kompetence k učení. Učitelka se snažila předat nové zna- losti prostřednictvím učiva, které už žáci znají (otázka na tlak v úvodu situace). Přestože šlo o výklad učiva nového, pokoušela se žáky aktivně zapojit. Pracovala s názornou ukázkou (obrázek 1 a 2). Učitelka žáky podporovala (Zkuste se soustředit...) a snažila se je trpělivě navádět (Není to vidět těma šipkama?). Když viděla, že žáci neporozuměli, snažila se jim znovu pomoci obrázkem a otázky opakovala.

Zkušená učitelka rozpoznala miskoncepci, kdy bylo zřejmé, že žáci ke správné odpovědi nesměřují a jejich pojetí je nepřesné. Hned na chybu upozornila: Ž: Budou se smíchávat ty... U: Nebudou, pozor. Ten je těžký, drží se víc při Zemi, teplý je lehčí nebo U: Když je těžký, půjde studený navrch? ... Takže jdeme na to ještě jednou .... Je patrné, že její reakce vycházely z praxe – věděla, že žák míří špatným směrem a neporozuměl, jak funguje působení tlaku, jehož pochopení je pro toto učivo klíčové. S tímto miskonceptem měla učitelka již zkušenosti z minulosti a sama to před výkladem zmiňuje.

Výukovou situaci jsme z pohledu kompetence k učení analyzovali prostřednictvím (a) nabývání znalostí, (b) konceptualizace, (c) žákovského zkoumání a (d) metakognice, řízení učení a motivace.

Alterace

Posuzování kvality výukové situace

Na úrovni nabývání znalostí učitelka směrovala žáky k třídění informací a na základě jejich pochopení, propojení a systematizace vedla žáky k tomu, aby je efektivně využívali v procesu učení. Na žáky byly kladeny požadavky tak, aby získané informace nejen pochopili, ale také částečně vysvětlili vlastními slovy. Příležitost k učení prostřednictvím postupného rozvoje vlastního uvažování zde nebyla dostatečně využita – učitelka mohla dát žákům více prostoru k vysvětlení jevů vlastními slovy (jako v případě vzniku srážek). Nové učivo by se dalo také více promítnout do kontextu s reálným životem (počasí jako jev kolem nás) a propojit do souvislostí (např. přestože v úvodu hodiny řeší v křížovce pojem okluzní fronta, už se pojem nepromítne do nového učiva, i když s ním bezprostředně souvisí).

Na úrovni konceptualizace žáci operovali s obecně užívanými termíny, znaky a symboly, uváděli věci do souvislostí a propojovali do širších celků poznatky z různých vyučovacích předmětů (fyzika). Ve výukové situaci však zcela chybělo žákovské zkoumání a s ním spojená kognitivní aktivizace. S ohledem na možnosti, které toto téma nabízí, to považujeme za problematický moment výuky.

Nejvyšší úroveň se do výuky promítla jen částečně, protože zde nebyla zastoupena samotná metakognice – učitelka se spokojila se správnou odpovědí žáka, už však netrvala na jejím zdůvodnění. Zejména však chyběla metakognice vlastního postupu při myšlení nebo učení. Řízení učení i motivace žáků se do výukové situace promítla. Žáci viditelně projevovali svůj zájem o učení. Také proto, že je učitelka (v průběhu celé vyučovací hodiny) vhodně motivovala a trpělivě povzbuzovala.

Vzhledem k tomu, že se jednalo o výklad nového učiva, bylo by překvapivé, kdyby se všechny požadované kategorie z pohledu kompetence k učení do výuky promítly. Cíle na úrovni rozvíjení kompetence k učení bylo dosaženo z větší části, a proto situaci hodnotíme prostřednictvím výše uvedené operacionalizace (tabulka 1) jako podnětnou.

Návrh alterace

Při analýze situace jsme usoudili, že do situace se dostatečně nepromítlo žákovské zkoumání a metakognice. Z výše uvedené ukázky je patrné, že žáci mají problém s učivem týkajícím se působení tlaku, které je pro pochopení pro- blematiky atmosférických front klíčové. Z pohledu metakognice jako zlepšující alteraci navrhujeme upravit úkoly a otázky takto:

  • Zdůvodněte, proč studený vzduch nemůže stoupat vzhůru.
  • Zdůvodněte, proč teplý vzduch nemůže klesat k zemskému povrchu.
  • Jak je možné, že začnou vznikat srážky?
  • Jak jsi přišel na to, že vzduch studený se vtlačuje pod vzduch teplý?

Otázky by se daly také více zaměřit na porovnání teplé a studené fronty, což by podpořilo žákovské zkoumání. Učitelka mohla žáky rozdělit do skupin, promítnout oba obrázky najednou, aby žáci mohli zkusit popsat rozdíly mezi studenou a teplou frontou a aby si lépe ujasnili rozdíly mezi těmito jevy. Učitelka mohla na tabuli vytvořit jednoduchou tabulku (viz tabulka 3), zaměřenou právě na porovnání obou front s ohledem například na to: (a) co se děje při postupu fronty, (b) jak rychle fronta postupuje, (c) jaké přináší srážky a (d) jaký tlak působí. Žáci by ji společně vyplnili (v rámci rozhovoru se třídou nebo při práci ve skupinách), konfrontovali svá řešení a tabulka by posloužila i jako přehledný zápis.

Tabulka 3

Možná by byla i ukázka s dvěma nafukovacími balonky. Byli by vybráni dva žáci dobrovolníci a jeden by představoval vzduch teplý (červený balonek) a druhý studený (modrý balonek). Třída by po výkladu měla oba žáky navádět, co v případě teplé a studené fronty bude probíhat, a své odpovědi by měla dokázat zdůvodnit.

Přezkoumání alterace

Prezentovaná situace byla vyhodnocena jako podnětná. Alterace byla navržena v souladu s posílením činností souvisejících s žákovským zkoumáním a metakognicí. Cíl výukové situace však zůstal zachován. Bylo poukázáno na klíčovou roli učitele při vytváření příležitostí k rozvíjení kompetence k učení ve výuce. Navržená alterace může být problematická oproti původní verzi svou časovou náročností ve vyučovací hodině.

Závěr

Na závěr je důležité říci, že než (klíčové) kompetence podrobovat výhradně kritice, troufáme si navrhnout, že smysluplnější je propracovat vymezení kompetencí tak, aby (klíčové) kompetence byly pro praxi uchopitelné – tak jako kompetenci k učení ve výše zmíněné výukové situaci. Pokusili jsme se prostřednictím této výukové situace ukázat, že i s multidimenzionálním konstruktem lze ve výuce pracovat – uchopit ho a rozvíjet.

Literatura

Black, P., McCormick, R., James, M., & Pedder, D. (2006). Learning how to learn and assessment for learning: A theo- retical inquiry. Research Papers in Education, 21(2), 119–132.

Janík, T., Slavík, J., Najvar, P., Hajdušková, L., Hesová, A., Lu- kavský, J., Minaříková, E., Píšová M., & Švecová, Z. (2011). Kurikulární reforma na gymnáziích od virtuálních hospitací k videostudiím. Praha: VÚP.

Korthagen, F. A. J., Kessels, J., Koster, B., Lagerwerf, B., & Wubbels, T. (2011). Jak spojit praxi s teorií: didaktika realis- tického vzdělávání učitelů. Brno: Paido.

Krykorková, H., & Chvál, M. (2001). Motivační předpokla- dy rozvoje metakognitivních dispozic. Pedagogika, 51(2), 185–196. Mareš, J. (1998). Styly učení žáků a studentů.Praha: Portál. Najvar, P., Najvarová, V., Janík, T., & Šebestová, S. (2011). Videostudie v pedagogickém výzkumu. Brno: Paido. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. (2007). Praha: VÚP.

Rheinberg, F., & Vollmeyer, R. (2000). Sachinteresse und le- istungsthematische Herausforderung – Zwei verschiedenar- tige Motivationskomponenten und ihr Zusammenwirken beim Lernen. In U. Schiefele & K. P. Wild (Eds.), Interesse und Lernmotivation: Untersuchungen zu Entwicklung, För- derung und Wirkung (s. 145–161). Münster, Germany: Wa- xmann.

Roth, K.J., Druker, S.L., Garnier, H.E., Lemmens, M., Chen, C., Kawanaka, T., Rasmussen, D., Trubacova, S., Warvi, D., Okamoto, Y., Gonzales, P., Stigler, J., & Gallimore, R. (2006). Teaching Science in Five Countries: Results From the TIMSS 1999 Video Study.Washington, DC: U.S. Government Prin- ting Office.

________________________

1Vycházíme z kategorií kompetence k učení, které definuje Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání (RVP ZV, 2007) a dále je specifikuje příručka Výzkumného ústavu pedagogického (Klíčové kompetence, 2007).

2Metakognicí v užším pojetí rozumíme „určitou formu poznání, která má nadhled nad naším poznáním, učením a myšlením“ (Krykorková & Chvál, 2001, s. 188). Dle Mareše (1998, s. 169) můžeme metakognici označit jako „poznávání na druhou”.

 

 

Přidat komentář


Bezpečnostní kód
Obnovit