მეცნიერების ბუნების სწავლების ხელშეწყობა დაწყებით საფეხურზე

დაწყებითი განათლება წარმოადგენს ბავშვის კოგნიტიური განვითარების ფუნდამენტურ ეტაპს. ბავშვები ამ ასაკში გამოირჩევიან ბუნებრივი ცნობისმოყვარეობითა და გარემოს კვლევის სურვილით. თანამედროვე განათლების ერთ-ერთი მთავარი მიზანია ისეთი მოსწავლის ჩამოყალიბება, რომელიც ფლობს არა მხოლოდ ფაქტობრივ ცოდნას, არამედ შეუძლია კრიტიკული აზროვნება, არგუმენტირებული მსჯელობა და პრობლემების გადაჭრა. ამ მიზნის მიღწევაში განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება მეცნიერების ბუნების გაგებას დაწყებით საფეხურზე. სწორედ ამ ეტაპზე ყალიბდება მოსწავლეთა პირველადი წარმოდგენები მეცნიერებაზე, ცოდნის წყაროებზე და კვლევის პროცესზე.

მკვლევართა აზრით, მეცნიერების ბუნების გააზრება წარმოადგენს სამეცნიერო განათლების ერთ-ერთ ცენტრალურ მიზანს (Lederman, 2007). მეცნიერების ბუნება გულისხმობს მეცნიერების არსის, მეთოდების, ღირებულებებისა და სოციალური როლის გააზრებას. იგი მოიცავს შემდეგ ძირითად პრინციპებს:

მეცნიერული ცოდნა ემყარება მტკიცებულებებს;

მეცნიერული ცოდნა დროებითია (შეიძლება შეიცვალოს ახალი მონაცემების შესაბამისად);

მეცნიერება არის შემოქმედებითი და ინტერპრეტაციული პროცესი;

მეცნიერება სოციალური საქმიანობაა;

დაკვირვება პრინციპულად განსხვავდება ინტერპრეტაციისგან.

მეცნიერების სწავლება არ არის მხოლოდ ფაქტების დამახსოვრება. ეს არის პროცესი, რომელიც მოსწავლეებს ბუნებრივ სამყაროზე დაკვირვებასა და მოლოდინების ჩამოყალიბებაში ეხმარება. მიზანზე დაფუძნებული სწავლება ზრდის პროცესის ეფექტიანობას და ხელს უწყობს საკითხების ღრმა გააზრებას. ამ პროცესში უმნიშვნელოვანესია მასწავლებლის როლი. მასწავლებელი არის ფასილიტატორი, რომელიც ქმნის გარემოს კვლევისა და აღმოჩენისთვის. მისი როლია: სწორი კითხვების დასმა, კვლევის პროცესის მოდელირება, მოსწავლეთა იდეების მხარდაჭერა და შეცდომების აღქმა, როგორც სწავლის შესაძლებლობა.

კვლევები მიუთითებს, რომ მასწავლებლის მიერ მეცნიერების ბუნების გააზრებული სწავლება მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მოსწავლეთა მეცნიერულ წარმოდგენებს (Lederman, 2007). მეცნიერების ბუნების სწავლებისას ხშირად გვხვდება სხვადასხვა სახის დაბრკოლებები, როგორიცაა ტრადიციული სწავლების მიდგომები, რესურსების ნაკლებობა, დროის დეფიციტი და სხვა. ამ პრობლემების დაძლევა შესაძლებელია ინტეგრირებული სწავლებით, პრაქტიკული აქტივობებითა და მასწავლებელთა პროფესიული განვითარებით.

წარმატებული სასწავლო პროცესის განსახორციელებლად მნიშვნელოვანია, მასწავლებელი ფლობდეს სწავლების ეფექტურ სტრატეგიებს:

კვლევაზე დაფუძნებული სწავლება: მოსწავლეებს საშუალებას აძლევს, თავად აღმოაჩინონ ცოდნა. ეს მიდგომა პირდაპირ უკავშირდება მეცნიერულ პრაქტიკებს და ზრდის მოტივაციას;

ექსპერიმენტები და დაკვირვება: მარტივი პრაქტიკული აქტივობები მოსწავლეებს აჩვენებს ცოდნის შექმნის პროცესს და არა მხოლოდ შედეგს;

თანამშრომლობითი სწავლება: ჯგუფური მუშაობა აჩვენებს, რომ მეცნიერება კოლექტიური საქმიანობაა, სადაც იდეები ზიარდება და ფასდება;

დისკუსია და არგუმენტაცია: მეცნიერული მსჯელობის განვითარება განსაკუთრებით ეფექტურია მაშინ, როდესაც მოსწავლეები მსჯელობენ მტკიცებულებებზე და ამყარებენ საკუთარ პოზიციებს.

მასწავლებელმა ეფექტური გაკვეთილის ჩასატარებლად უნდა გამოიყენოს შემდეგი მიდგომები:

მკაფიოდ აუხსნას მოსწავლეებს, როგორ უკავშირდება კონკრეტული აქტივობა მეცნიერების არსს;

გამოიყენოს ჯგუფური სამუშაოები თანამშრომლობის ხაზგასასმელად;

შექმნას გარემო, სადაც მეცნიერება აღიქმება, როგორც საინტერესო და შემოქმედებითი პროცესი;

წაახალისოს კითხვა — „როგორ აიხსნება ეს?“.

მოსწავლეები განსაკუთრებული ხალისით ასრულებენ სადემონსტრაციო აქტივობებს, მაგალითად: „საიდუმლო ყუთები“, „დეტექტივები“ , „პალეონტოლოგები“ და სხვა.

აქტივობა: „საიდუმლო ყუთები“

მიზანი: ჰიპოთეზების ჩამოყალიბება, მათი შემოწმება და დაკვირვებაზე დაფუძნებული დასკვნების გამოტანა

მომზადების ეტაპი: დაგჭირდებათ რამდენიმე გაუმჭვირვალე, მჭიდროდ დალუქული ყუთი. თითოეულ ყუთში მოათავსეთ განსხვავებული საგნები (მაგ: ჩოგბურთის ბურთი, მონეტები, ფანქარი, მაგნიტი). მოსწავლეებს აუხსენით, რომ ყუთის გახსნა აკრძალულია – ისე, როგორც მეცნიერებს არ შეუძლიათ ზოგჯერ „გახსნან“ ატომი.

კვლევის პროცესი: მოსწავლეები იყენებენ სხვადასხვა მეთოდს: შენჯღრევას (ხმის მიხედვით საგნის ამოცნობა), წონის შეფასებასა და მაგნიტს.

მონაცემთა აღრიცხვა: მოსწავლეებმა უნდა ჩაწერონ თავიანთი ჰიპოთეზა, დაასაბუთონ მტკიცებულებით და დისკუსიისას შეადარონ თანაკლასელების ვერსიებს.

შეჯამება: მასწავლებელი სვამს კითხვას: „როგორ მიხვდით ამას?“. აქ ხაზი ესმება იმას, რომ მეცნიერული ცოდნა მტკიცებულებებს ეფუძნება.

აქტივობა: „დეტექტივები“

მიზანი: მონაცემებზე დაკვირვება, მათი შემოწმება და დასკვნების გამოტანა

პროცესი: მასწავლებელი აჩვენებს ნაკვალევს და ეკითხება: „რას ხედავთ?“. პასუხები ივსება ცხრილში ორ სვეტად: „რაც ვნახეთ“ და „რაც ვიფიქრეთ“.

კვლევა ჯგუფებში: მოსწავლეები ავსებენ ცხრილის სამ სვეტს: დაკვირვება, ინტერპრეტაცია. მტკიცებულება

მაგალითი

აქტივობა: „პალეონტოლოგები“

მიზანი: მონაცემებზე დაკვირვება, დასკვნების გამოტანა და დაკვირვებასა და ინტერპრეტაციას შორის განსხვავების გააზრება

მონაცემების შეგროვება: მოსწავლეები აკვირდებიან ჩონჩხის ფრაგმენტების ილუსტრაციებს და აღწერენ მხოლოდ იმას, რასაც ხედავენ.

რეკონსტრუქცია: ნამარხების მიხედვით აღადგენენ ცხოველის გარეგნობას, მსჯელობენ კვების რაციონსა და გადაადგილების წესზე.

დისკუსია: მოსწავლეები სწავლობენ, რომ ერთი და იგივე მტკიცებულება შეიძლება სხვადასხვანაირად იქნას ინტერპრეტირებული.

მოსწავლის თვითშეფასების ბარათი: „მე ვარ დეტექტივი – მეცნიერი“

რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი მასწავლებლისთვის?

ამგვარი თვითშეფასება პირდაპირ პასუხობს სასწავლო მიზნების განსაზღვრის აუცილებლობას, რადგან:

• მიზნებზე დაფუძნებული სწავლება ზრდის სწავლის ხარისხს (ეფექტიანობას);
• ეხმარება მოსწავლეებს უფრო მეტად ჩაუღრმავდნენ საკითხს და არა უბრალოდ ზედაპირულად შეასრულონ დავალება (სიღრმისეული წვდომა);
• მოსწავლეებისთვის ეს აუცილებელი ნაბიჯია მონაცემების კრიტიკულად შესაფასებლად ( კრიტიკული შეფასება).

რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი მოსწავლეებისთვის?

ეს აქტივობები მოსწავლეებს აჩვენებს, რომ:

• მეცნიერება არის შემოქმედებითი პროცესი;
• ისტორიული პერსპექტივა გვეხმარება სამეცნიერო საზოგადოების მრავალფეროვნების აღქმაში;
• მტკიცებულებებსა და ახსნებს შორის კავშირის გააზრება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია.

გამოყენებული ლიტერატურა:

• Lederman, N. G. (2007). Nature of Science: Past, Present, and Future.
• McComas, W. F. (2014). Nature of Science in Science Instruction.
• National Research Council. (2012). A Framework for K-12 Science Education.
• NGSS Lead States. (2013). Next Generation Science Standards.
• Osborne, J. (2014). Teaching Scientific Practices.
• საქართველოს განათლების სამინისტრო (2018). ეროვნული სასწავლო გეგმა.
• გოგიჩაიშვილი მ. (2019). საბუნებისმეტყველო განათლების თანამედროვე მიდგომები.
• ბერიძე ნ. (2020). კვლევაზე დაფუძნებული სწავლება დაწყებით საფეხურზე.