Jednostavni pokusi iz fizike kao aktivirajući instrument nastave prirodoslovlja
prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić
Fakultet za fiziku, Sveučilište u Rijeci
Školska praksa i rezultati brojnih istraživanja već dugo ukazuju na potrebu aktivnog pristupa poučavanju prirodnih znanosti koji će pokušati ublažiti i problem slabe motivacije i nedovoljnog interesa za STEM područje. Poznata je iznimno velika važnost pozitivnih kontakata s prirodnim znanostima u ranoj dobi na kasnije formiranje stavova o prirodnim znanostima. No, dok je s jedne strane prirodno razvijena znatiželja djece ranog uzrasta prema sadržajima prirodnih znanosti, s druge strane formalno školsko obrazovanje nerijetko zatomljuje dječje zanimanje i negativno utječe na daljnji razvoj pozitivnih stavova prema prirodnim znanostima. Zato se zagovaraju aktivno učenje i aktivna nastava koji potiču i njeguju viši stupanj samostalnosti i kritičke prosudbe učenika, teži se razvijanju prirodoznanstvene pismenosti od što ranijeg uzrasta, njegovanju osjećaja za važnost, oduševljenja i zadovoljstva u učenju. Uloga učitelja razredne nastave u tom kontekstu je od najveće važnosti za čitavo područje STEM-a, a još više dolazi do izražaja u uvjetima deficita nastavnika iz različitih polja prirodoslovnog područja, koje sve češće zamjenjuju upravo učitelji razredne nastave. Stoga je, povrh obaveznih kolegija Prirodoslovlje, Metodika matematike i Metodika prirode i društva, u program Integriranog preddiplomskog i diplomskog sveučilišnog Učiteljskog studija Učiteljskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci još 2009. godine uvršten izborni kolegij Izvannastavne prirodoslovno matematičke aktivnosti u kojem se buduće učitelje osposobljava za uklapanje sadržaja i metoda prirodoslovlja u nastavu prirode, konceptualno osvjetljava i interdisciplinarno povezuje sadržaje prirodnih znanosti i matematike, a bez primjene matematičkog aparata. Osnovno je načelo kolegija aktivno učenje i poučavanje kroz samostalno izvođenje pokusa pa središnji dio kolegija čini praktikum s više od 200 jednostavnih pokusa, od čega 180 pokusa iz fizike. Metodički su oblikovani i primjereni ranom uzrastu učenika, a uvode, propituju i istražuju osnovne koncepte poput ravnoteže, prirode fluida, gibanja, zvuka, topline, svjetlosti i građe tvari. Predstavit će se višegodišnji rad s polaznicima kolegija i istraživanje njihovih stavova o ulozi pokusa u razrednoj nastavi, iskustvima i dojmovima tijekom izvođenja pokusa te namjerama da ih primijene u svom budućem učiteljskom radu. Tijekom jedanaest akademskih godina, od 2013./2014. do 2023./2024. upitnicima esejskog tipa provedenima po završetku kolegija anketirano je 212 ispitanika. Rezultati su ohrabrujući i značajni u kontekstu potrebe intenziviranja razvoja didaktičkih instrumenata u STEM području u razrednoj nastavi. Tijekom pandemije koronavirusa praktikumski rad studenata na kolegiju prilagodio se pandemijskim uvjetima izradom video snimki izvođenja jednostavnih pokusa, provođenja suradničke procjene te je nakon 3 godine rezultirao stvaranjem bogatog edukacijskog materijala - Zbirkom digitalnih sadržaja za nastavu fizike i prirodoslovlja. Namijenjena je učenicima, studentima, učiteljima razredne nastave i nastavnicima fizike, a obuhvaća sve edukacijske sadržaje prikladne za e-okruženje realizirane na Fakultetu za fiziku Sveučilišta u Rijeci, među kojima 96 snimki pokusa. Prikladna je za primjenu na svim razinama obrazovanja, od razredne nastave do visokoškolskog obrazovanja. Značajna je i za stručno usavršavanje učitelja i nastavnika te doprinosi rješavanju problema nerijetko nedostajućih sredstava za izvođenje pokusa u osnovnim i srednjim školama.
N. Erceg, P. Nikolaus, V. Nikolaus, I. Poljančić Beljan; Who Teaches Physics in Croatian Elementary Schools, Educ. Sci. 12, 2022, 461(18)
R. Jurdana-Šepić, B. Milotić: Metodički pokusi iz fizike, Filozofski fakultet u Rijeci, udžbenik Sveučilišta u Rijeci, 2001.
B. Milotić, R.Jurdana-Šepić, 101 pokus iz fizike - mehanika i valovi, ŠK, Zg, 2011.
I. Poljančić Beljan, R. Jurdana Šepić; N. Erceg, K. Lončarić, V Labinac, L. Sutlović, Zbirka digitalnih sadržaja za nastavu fizike i prirodoslovlja
S. Rukavina, B. Milotić, R. Jurdana-Šepić, M. Žuvić-Butorac, J. Ledić: Razvoj prirodoslovne i matematičke pismenosti aktivnim učenjem, Zlatni rez, Rijeka, 2010.
Razvijanje učeničkog zaključivanja o fluidima
izv. prof. dr. sc. Maja Planinić
Fizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu
Fluidi su svugdje oko nas te učenici imaju puno svakodnevnih iskustava s njihovim ponašanjem. Usprkos tome, razviti fizikalno zaključivanje o fluidima u hidrostatici i hidrodinamici nije jednostavno, a edukacijska istraživanja ukazuju na prisustvo brojnih učeničkih, pa čak i studentskih, poteškoća te alternativnih modela u tim područjima fizike. Ključna je prepreka razvoju zaključivanja o fluidima tipično slabo razumijevanje vrlo apstraktnog i zahtjevnog koncepta tlaka, koji je od središnjeg značenja za razvijanje zaključivanja. Mlađi učenici često razvijaju pojednostavljene modele tlaka, služeći se antropomorfnim analogijama, dok kod starijih dominira model tlaka kao sile, koji je ponekad osnažen i poučavanjem. Predstavit će se rezultati nekih istraživanja provedenih u svijetu, te diskutirati najčešće učeničke poteškoće i alternativni modeli tlaka, kao i sugerirati neke načine zaključivanja o fluidima, koji mogu pomoći u savladavanju tih poteškoća i razvijanju funkcionalnog razumijevanja hidrostatike i hidrodinamike.
Mjerenje pokreta očiju u istraživanju učenja i poučavanja fizike
izv. prof. dr. sc. Ana Sušac
Fakultet elektrotehnike i računarstva, Sveučilište u Zagrebu
Posljednjih godina mjerenje pokreta očiju sve se češće koristi u edukacijskim istraživanjima jer omogućuje uvid u vidnu pažnju i tako pruža važne informacije o procesima učenja i poučavanja fizike. U ovom će se predavanju predstaviti rezultati višegodišnjih istraživanja u kojima je provedeno mjerenje pokreta očiju na učenicima i studentima u Hrvatskoj. Proučavane su različite teme, poput razumijevanja grafova u različitim kontekstima, korištenja grafičkih prikaza u rješavanju zadataka i u analizi rezultata mjerenja, prepoznavanja interferencijskih i difrakcijskih uzoraka u valnoj optici te utjecaja različitih reprezentacija na rješavanje zadataka. Rezultati ovih istraživanja daju uvid u procese učenja i poučavanja koji inače ne bi bili dostupni tradicionalnim metodama istraživanja u edukacijskoj fizici. Također će se razmotriti implikacije ovih istraživanja na nastavu fizike.