Jestem nauczycielem szkoły średniej.
Nie przywykłem do tego, że cała sala mnie słucha.
(Śmiech)
Kto z was lubił uczyć się w liceum przedmiotów ścisłych?
Nieźle.
A kto z was w zeszłym tygodniu
wykorzystał wiedzę z lekcji fizyki
w życiu codziennym?
Parę osób, ale to niewiele.
Sądzę, że jako nauczyciel
nie mam większego wpływu na życie swoich uczniów
i to jest problem.
Na początek chciałbym opowiedzieć o Zayi.
Zaya była moją uczennicą, kiedy siedem lat temu uczyłem w Mongolii.
Miała wtedy 14 lat.
Zaya była cichą i bardzo pracowitą dziewczynką.
Była zawsze miła dla kolegów.
Zaya wierzyła w UFO.
Jej dziadek twierdził, że kilkakrotnie został przez nich porwany,
i zasłynął ze swoich obrazów przedstawiających owe porwania.
Podczas naszej znajomości Zaya odkryła internet
i zaczęła dowiadywać się coraz więcej o teoriach spiskowych.
Z czasem zaczęła podejrzewać,
że lokalne władze i rząd jej kraju,
a nawet gospodarka światowa, są w rękach małych, zielonych ludzików.
Tak się właśnie kończy,
gdy nastolatek bez umiejętności krytycznego myślenia
dostanie się do internetu.
Jako globalna społeczność, mamy przed sobą poważne wyzwania,
jak globalne ocieplenie,
i coraz szybszy rozwój medycyny i technologii.
Żeby poradzić sobie z tym jako społeczeństwo,
będziemy potrzebować ludzi z podstawami nauk ścisłych.
Zarazem
jeśli każdy z was będzie zdolny do naukowego i krytycznego myślenia,
będziecie mogli lepiej zrozumieć otoczenie.
Jednak jak pokazuje przypadek Zayi,
my, nauczyciele, nie uczymy uczniów, jak myśleć krytycznie.
Nie uczymy ich,
jak wykorzystywać pojęcia naukowe tak, aby miały znaczenie w ich życiu.
Większość z nas przyznaje, że powinno być nas stać na więcej,
ale jednocześnie
prawie cała dyskusja o tym jest skupiona na nie tych problemach, co trzeba.
Większość ludzi pewnie myśli,
że dzieci pokochają przedmioty ścisłe i będą w nich dobre,
jeśli tylko pokażemy im
wystarczająco wiele wybuchów i fascynujących pokazów.
Przyjrzyjmy się takiemu fascynującemu pokazowi.
(Brawa)
Mam kolbę, a tutaj jest katalizator.
Ta kolba zawiera nadtlenek wodoru z odrobiną zwykłego płynu do mycia naczyń.
Teraz to wlewam.
No i mamy właśnie taki fajny efekt.
Widzimy tutaj,
jak katalizator rozkłada nadtlenek wodoru
na wodę i tlen w postaci gazu.
Płyn do naczyń w tej mieszance
wyłapuje cząsteczki tlenu za pomocą piany,
co daje całe mnóstwo piany.
Przez kolejne 10 minut będzie to tak sobie wybuchać.
Mam nadzieję, że to was za bardzo nie rozproszy
i będziecie nadal słuchać tego, co mam tu do powiedzenia.
To wszystko super,
ale czy wzrosła przez to wasza ciekawość świata?
Czy zastanawiacie się, czemu niebo jest niebieskie
lub jak pracuje silnik samochodu
lub czemu żółwie mają takie fajne wzory na skorupach?
Nie bardzo.
To znaczy, zadawanie takich pytań wywołuje ciekawość, ale nie jestem pewien,
czy taki pokaz jest naprawdę dobry dla uczniów.
Jeśli nie umiemy ich wykorzystać
do promowania ciekawość czy nauki krytycznego myślenia,
takie pokazy to tylko efekciarstwo
w świecie, który potrzebuje ludzi umiejących myśleć krytycznie.
Naszym drugim błędem jest założenie,
że nauki ścisłe to pewien rodzaj zbioru wiedzy.
Jeśli nauka jest zbiorem wiedzy,
to szkoły zajmują się sprawdzaniem,
czy uczniowie zdobyli tę wiedzę, czy nie.
Mamy do tego dwa główne narzędzia.
Jednym z nich jest test z odpowiedziami do wyboru.
Która z barw da najlepszą rozdzielczość obrazu
w teleskopie optycznym lub mikroskopie?
Cztery odpowiedzi są błędne, jedna poprawna.
Jakie elektrownie należy budować, by dostarczać energię elektryczną?
Nie ma tu miejsca na subtelności czy wyjaśnienia.
Ile chromosomów ma człowiek?
Nie ma żadnych wyjątków, tylko odpowiedzi.
Która z poniższych podobnie brzmiących definicji
jest poprawną definicją pojęcia energii?
Jest to głównie test czytania ze zrozumieniem.
Jak się nazywa najbliższa gwiazda?
Nie da się ocenić zdolności dziecka do zadawania właściwych pytań,
formułowania hipotez, przeprowadzania eksperymentów,
czy szukania sensu życia poprzez taki test.
Drugim narzędziem jest dawanie zadań.
Zadania udają sytuację z prawdziwego życia,
w której uczniowie mają zastosować wiedzę naukową.
Na przykład:
Masa wynosi 5 kg,
przyspieszenie - 2 metry na sekundę do kwadratu,
a wiemy, że siła to masa razy przyspieszenie,
więc: ile wynosi siła?
Na widok takich zadań uczniowie zadają sobie pytania:
jakie to ma być równanie?
Jakiego słownictwa mam użyć?
Jakie pojęcia mam zapisać?
I przestają myśleć.
Takie zadania nie dają żadnej wymiernej oceny
zdolności dziecka do zastosowania wiedzy naukowej.
To nic innego jak sprawdzenie,
czy uczniowie umieją rozwiązać zadanie tego typu.
Więc testy z przedmiotów ścisłych nic nie dają, prawda?
Ale co z tego?
Otóż te testy służą jako furtki.
Są używane, żeby jednym nie dać skończyć szkoły,
a innych dopuścić na uniwersytety,
lub by mogli otrzymać potrzebne przygotowanie zawodowe.
Wynikiem jest ogromna presja
na uczniów, na rodziny i na nauczycieli,
aby przygotowywali uczniów do tych testów.
Skupiamy się na niewłaściwej rzeczy, te testy są niewłaściwym celem.
Jeśli nauka ma jakieś znaczenie, czy kryje w sobie jakąś magię
na początku roku szkolnego,
to poczucie znika do grudnia.
Tak się sprawy mają.
Nauczanie przedmiotów ścisłych nie działa.
Próbujemy z wybuchami, które nie działają,
i przeciskamy uczniów przez egzaminy, które nie mówią nic istotnego.
Mam dla was jeszcze jeden pokaz.
Ten jest lepszy.
Jest to tajemnicze pudełko,
popatrzcie proszę.
A teraz, kiedy to zobaczyliście, kto ma jakieś pytanie?
Kto jest ciekawy, co to jest?
Kto chciałby wbiec na scenę,
pociągnąć za sznurek, i zobaczyć, co się stanie?
Tak, to właśnie reakcja, jakiej oczekujemy od uczniów!
Chcemy, żeby byli ciekawi.
Kiedy pokazałem uczniom pudełko, powiedzieli:
"Niech pan nam pokaże, co jest w środku!".
Nigdy tego nie zrobię.
Jest przecież szczelnie zamknięte.
Tak jak w naukach ścisłych, w tym przypadku nie chodzi o odpowiedź,
nie mamy dostępu do jakiejś uniwersalnej prawdy.
Mamy tylko pytania.
Mówię więc uczniom, że mogą w domu zrobić swoje pudełko
i wy tez możecie.
Jeśli wasze pudełko będzie działało jak moje
- gratuluję, udało wam się.
Ale nigdy nie pokażę wam, co jest w moim pudełku.
I na tym polegają pokazy, nie?
Ale zazwyczaj nauczanie nauk ścisłych jest trochę trudniejsze,
więc spójrzmy na jeszcze jeden pokaz.
Mam plastikową piłeczkę i magnes.
Ani piłeczka nie oddziałuje na miedź,
ani magnes, ponieważ miedź nie ma właściwości ferromagnetycznych.
Jeśli puścimy je przez te rurki,
widać już plastikową piłeczkę, ale gdzie się podział magnes?
O, już jest.
O co tu chodzi?
Podczas spadania w rurze zmienia się pole magnetyczne.
Tak jak w dynamie czy prądnicy,
zmieniające się pole magnetyczne, wywarza prąd elektryczny.
Ponieważ magnes jest ustawiony pionowo,
strumień magnetyczny będzie przemieszczał się po okręgach;
te okręgi to prąd wirowy.
Tak jak przewodnik z prądem wytwarza pole magnetyczne,
prąd wirowy też wytworzy pole magnetyczne.
Pole magnetycznie, które się tu wytwarza
będzie miało przeciwny kierunek
do kierunku pola, które posiada magnes.
Dlatego przy spadaniu
magnes jest odpychany przez pole, które w pośredni sposób wytwarza.
W wyniku tego, magnes opada wolniej.
A teraz, gdy już widzieliście pokaz,
usłyszeliście wyjaśnienie
i zobaczyliście zdjęcia, to rozumiecie, o co chodzi, co nie?
No to przetestujmy waszą wiedzę.
Wezmę magnes
i odwrócimy go do góry nogami i opuścimy przez rurkę.
Będzie spadał szybciej, wolniej, czy z taką samą prędkością?
Ta sama prędkość.
Sytuacja jest skomplikowana, trudna.
Nad indukcją elektromagnetyczną
pracujemy z uczniami wiele godzin.
Przerabiamy konkretne ćwiczenia, budujemy model i testujemy go.
Zrozumienie pojęć nauk ścisłych
wymaga czasu, wysiłku i starannego nauczania.
W pracy korzystam z metody o nazwie nauczanie modelowe.
Polega to na symulowaniu tego, jak naukowcy faktycznie zdobywają wiedzę,
co jest naprawdę skuteczne.
Chciałbym wam to pokazać.
Zaczynamy od eksperymentu.
Uczniowie mają znaleźć zależność
między dwiema starannie ograniczonymi zmiennymi.
Następnie podczas lekcji
wspólnie zbieramy wnioski, by stworzyć model.
Ale dlatego, że uczniowie sami stworzyli ten model,
nie jest to już prawo ciążenia Newtona,
tylko prawo Ani, prawo Iwana, czy prawo Aleksandra.
To prawo jest ich własnością.
Następnie bierzemy ten model i wykorzystujemy go w praktyce.
Na koniec można znieść ograniczenia modelu
i przekonać się, że wtedy przestaje działać.
To pozwala stworzyć nowy, bardziej uogólniony model.
Taka aktywna nauka naprawdę działa;
badania nie pozostawiają co do tego wątpliwości.
Przeszkolenie nauczycieli w efektywnym nauczaniu
będzie wymagało od nas czasu i wysiłku.
Ale na szczęście
nie jest to ani trudne, ani kosztowne.
Moim ulubionym narzędziem w klasie jest tablica interaktywna.
Ja tylko przynoszę tablicę, a interaktywni są uczniowie.
Kiedy chcę, żeby uczniowie rozwinęli pewne umiejętności,
daję im praktyczne zadanie
i w ten sposób pozostają zaangażowani.
W zeszłym tygodniu dostali balon wypełniony wodą,
mieli z drugiego piętra wystawić go przez okno
i przewidzieć, kiedy trzeba go puścić,
żebym dostał nim w głowę,
kiedy będę przechodził pod oknem.
Popatrzmy na to.
(Wideo)
Widzicie... spada...
i trafiony, zatopiony.
(Śmiech)
Widzicie jacy są tam na górze szczęśliwi?
(Śmiech) (Brawa)
Dziękuję.
Ale wrócmy do Zayi.
Zayę ogarniała coraz większa paranoja,
coraz bardziej zamartwiała się z powodu UFO.
Kazałem jej więc zastosować
myślenie naukowe, którego uczyła się na lekcjach,
do tematu UFO i teorii spiskowych.
W trakcie roku szkolnego powoli zaczęła się wycofywać ze swoich poglądów.
Pod koniec roku szkolnego była znów normalnym dzieckiem.
Nauka oraz sposób myślenia, który za nią stoi,
umożliwiły Zayi lepsze zrozumienie świata.
Wyobraźcie tylko sobie, gdyby istniały zajęcia,
uczące poprzez aktywne,
wciągające i sensowne lekcje.
Gdyby wszyscy mogli nauczyć się
myślenia naukowego i krytycznego.
Ale w tej układance brakuje wciąż jednego, dużego elementu.
Egzaminy.
Tu w Europie, jak i na świecie,
coraz większą wagę przykładamy do ujednoliconych egzaminów.
Czas, który uczniowie poświęcają na naukę stawiania pytań,
przeprowadzania eksperymentów, czy naukowego rozumowania
to czas, którego nie poświęcają na przygotowanie się do egzaminu.
Każda zmiana w nauczaniu przedmiotów ścisłych
musi się zacząć od zmiany systemu ocen.
Oto czym możemy zastąpić te okropne egzaminy:
projekty, zadania otwarte, portfolio, praca w grupach, ćwiczenia laboratoryjne,
czy wirtualne laboratoria.
Jeśli jesteście nauczycielami, dowiedzcie się czegoś o tym.
Te metody przetestowano i używa się ich
już od kilkudziesięciu lat.
Nie mogę zrozumieć, dlaczego ludzie z nich nie korzystają, to szaleństwo!
Jestem tutaj, bo chcę zaapelować do liderów świata naukowego
na całym świecie,
żeby stopniowo obniżali swoje zaufanie do ujednoliconych egzaminów,
żeby zbadali i poważnie rozważyli inne formy oceny.
Mam tez przesłanie do was, a zwłaszcza do uczniów.
Nauki ścisłe to coś znacznie więcej niż testy.
Jeśli potraficie wykorzystać naukę w toku myślenia
i nauczyć się naukowego i krytycznego myślenia,
będziecie mądrzejsi i bogatsi.
Można nauczyć się myślenia naukowego i krytycznego,
wymagajcie więc tego od szkół i systemów oświaty,
wymagajcie też tego od siebie.
I najważniejsze,
nie pozwólcie, żeby testy dyktowały wam priorytety.
Nauka przedmiotów ścisłych jest trudna, ale jest też ważna.
Myślę, że robimy to źle,
i myślę, że możemy robić to lepiej.
I, prawdę mówiąc, myślę, że musimy robić to lepiej.
Bardzo wam dziękuję.
(Brawa)