Opis i analiza problemu edukacyjno-wychowawczego

„Gdyby uczeń wiedział, czego nie rozumie, ... umiałby samodzielnie rozwiązać zadanie!” - problem rozwiązywania zadań tekstowych z fizyki.

1. Identyfikacja problemu

Uczniowie mają kłopoty z czytaniem ze zrozumieniem i rozwiązywaniem zadań tekstowych z fizyki.

Ze swojej praktyki nauczycielskiej mogę stwierdzić, że problem ten dotyczy często całego zespołu klasowego, oczywiście w różnym stopniu, co uzależnione jest od ogólnych predyspozycji intelektualnych ucznia i trudności zadania.
W trakcie mojej pracy jako nauczyciela fizyki w szkole podstawowej, gimnazjum oraz w szkołach ponadgimnazjalnych problem ten zawsze występował i w jakimś stopniu będzie jednak dalej występować. Przez kilka ostatnich lat organizowałem konkursy fizyczne na szczeblu szkolnym i gminnym, w których brali udział wytypowani uczniowie ze wszystkich szkół podstawowych Gminy Muszyna i Krynica. Analizując prace uczniów, zauważyć można było, że największe trudności, mieli uczniowie z rozwiązywaniem zadań tekstowych - a przecież byli to uczniowie zdolni reprezentujący szkołę w konkursie międzyszkolnym. Generalnie zdecydowania lepiej wypadały zadania teoretyczne. Zwróciłem uwagę na to zjawisko i postawiłem sobie pytanie: „Co jest powodem, że uczniowie mają trudności z rozwiązywaniem zadań tekstowych z fizyki”.
Myślę, że w tym przypadku nie jest to problem w osobie nauczyciela (wówczas winy można by szukać w osobie nauczyciela).Koledzy uczący fizyki w innych szkołach są podobnego zdania.

2. Geneza i dynamika zjawiska

U dzieci dość istotną trudność w uczeniu się fizyki (również matematyki, chemii itp.) stanowi abstrakcyjność i symboliczność materiału nauczania. Większość programów nauczania zbyt wcześnie żąda (żądała) od ucznia stosowania takich operacji, do których nie są przygotowane. Świadczy to o konieczności uwzględniania w procesie dydaktycznym poziomu rozwoju umysłowego uczniów, znajomości tego rozwoju przez nauczyciela i umiejętności zastosowania odpowiedniej metody gwarantującej rozwój twórczego myślenia (a nie odtwarzania).
Gwarancją powodzenia w uczeniu się fizyki (przedmiotów ścisłych) może być tylko pełna aktywizacja uczniów poprzez pobudzanie, podtrzymywanie i wzbogacanie tej aktywności drogą rozwiązywania problemów. Problemy dzieci muszą „widzieć i czuć” - a nie nauczyciel lub autor podręcznika lub zeszytu ćwiczeń.
Problem tutaj poruszony jest dość powszechny. Zauważyłem jednak poważny wzrost trudności w rozwiązywaniu zadań tekstowych w ostatnich latach mojej pracy zawodowej. Dokonując pewnej analizy sytuacji dydaktycznych, które uległy zmianie, jak i pogłębiając wiedzę poprzez fachową literaturę, doszukałem się pewnych przyczyn narastania tego zjawiska. Między innymi, znaczącym czynnikiem pogłębiającym jeszcze to zjawisko w ostatnich latach, jest moim zdaniem wprowadzenie przedmiotowych zeszytów ćwiczeń z Fizyki i Astronomii, które pojawiły się w związku z wprowadzoną reformą oświaty. Nowe zeszyty ćwiczeń oprócz bogatej szaty graficznej nie wprowadziły nic nowego jeśli chodzi o metody rozwiązywania zadań tekstowych. Wydaję mi się natomiast, że odsunęły na dalszy plan zwykły zeszyt w kratkę (kiedyś chętnie wykorzystywany do rozwiązywania zadań tekstowych zawartych w podręcznikach). Pozostawione krateczki na wpisanie rozwiązania, gotowe „drzewka”, a nawet znak działania sugerujący rozwiązanie, i linia ze słowem „Odpowiedź” (często nawet ograniczająca długość odpowiedzi na pytanie), nie służą rozwojowi myślenia dziecka, a wręcz szkodzą i zabijają naturalną aktywność poznawczo - emocjonalną. Wykonują „nieświadomie” sporą część samodzielnej pracy, którą powinien wykonać sam uczeń.
Wprowadza się często zbytni schematyzm działania w czasie rozwiązywania zadań tekstowych, a przecież nie o to chodzi. Większe możliwości i walory dydaktyczno - edukacyjne ma na pewno zadanie tekstowe, nie sugerujące sposobu rozwiązania. Często nie w tym kierunku poszły zmiany jeśli chodzi o nowe zestawy ćwiczeń, różnych wydawnictw w zakresie edukacji matematyczno - fizycznej. Na pewno łatwiej dziecku jest teraz „wypełniać” ćwiczenia? -Tak - Ale czy o to nam chodzi?
Inne przyczyny tego zjawiska to: nieukształtowany w prawidłowy sposób rachunek pamięciowy, stosowanie najczęściej, niewystarczającej już dzisiaj metody analityczno- syntetycznej i syntetyczno - analitycznej w rozwiązywaniu zadań tekstowych w klasach młodszych, rozwiązywanie tego samego typu zadań tekstowych przez dłuższy okres, taki układ jest powszechny w ćwiczeniach ogólnodostępnych.
Ogólnie znane i najczęściej stosowane metody rozwiązywania zadań tekstowych, pracy nad poznaniem struktury zadania tekstowego -nie zawsze są dobre, gdyż się nie zawsze się sprawdzają. Należy więc zastosować inne metody, jak i formy pracy, które na pewno nie zlikwidują problemu trudności rozwiązywania zadań tekstowych z fizyki, ale przyczynią się do osłabienia tego negatywnego zjawiska.

3. Znaczenie problemu

Przez kilka lat podobnie jak większość nauczycieli postępowałem zgodnie z utartymi schematami dydaktycznymi. Od czasu, kiedy zastanowiły mnie w sposób szczególny niepowodzenia w zakresie nauczania fizyki oraz zacząłem organizować konkursy fizyczne szkolne i międzyszkolne - aby mieć, między innymi, pełniejszy obraz problemu, zacząłem spoglądać na rozwiązywanie zadań od strony przeżyć dziecka. Potraktowałem rozwiązywanie zadania jako swoiste pokonywanie trudności przez ucznia. W każdym zadaniu - jeżeli zadanie ma mieć swój sens - zawarta jest określona trudność typu intelektualnego. Rozwiązanie zadania jest jednocześnie pokonaniem tej trudności. Można więc powiedzieć, że pokonywanie trudności wpisane jest w proces uczenia się i rozumienia fizyki. Myślę, że jednak problem tkwi w tym, że dostrzeżenie trudności zawartej w zadaniu wywołuje zawsze wzrost napięcia i emocji ujemnych. Zazwyczaj narastanie emocji ujemnych jest korzystne dla dziecka, gdyż wzmaga koncentrację na zadaniu i przyczynia się do wzrostu możliwości intelektualnych, ułatwiających rozwiązanie zadania. Tak się dzieje wówczas, gdy dziecko ma określoną odporność emocjonalną.
Jeżeli dziecko charakteryzuje się niską odpornością emocjonalną (tak w obecnych czasach bywa bardzo często - częściej niż dawniej), samo dostrzeżenie trudności zawartych w zadaniu wyzwala frustrację, zniechęcenie, a szybko narastające napięcia blokują aktywność intelektualną. Następuje więc przerwanie cyklu czynności nastawionych na rozwiązanie zadania i rozpaczliwa obrona przed zagrożeniem, którym jest przeciążenie emocjonalne. To właśnie w tej sytuacji dzieci stają się „głuche i ślepe” na wszelkie podejmowane przez nauczyciela, a nawet rodzica próby tłumaczenia czy wyjaśniania. Myślę, że tak przedstawia się znaczenie poruszanego problemu w aspekcie uwarunkowań emocjonalnych w procesie rozwiązywania zadań tekstowych i uczenia się fizyki. Blokady emocjonalne spowodowane przeciążeniami, reakcje obronne powodujące dalsze konflikty, napięcia nie zrównoważone przeżyciem sukcesu i radości - nie pozostają bez wpływu na rozwój psychiczny dzieci. Ciągłe porażki powodują utratę wiary we własne możliwości intelektualne, niszczą zainteresowania poznawcze uczniów i powodują niekorzystne zmiany w motywacji do nauki.

Uczeń często wiedzą, czują, że rozwiązanie zadania wymaga zapisanie działania. Czytają jednak zadanie nie uświadamiając sobie zależności zawartych w zadaniu. Przypuszczamy wtedy, że uczniowi nie chce się pomyśleć i fakt ten nas często denerwuje. Nasze niezadowolenie, często wzmocnione jest tym, że koledzy widzą jego kłopoty i oceniają go. Uczniowie mający trudności są zmuszani do wypracowania zachowań obronnych, chroniących przed ujawnieniem faktu, że nie potrafi sprostać wymaganiom.

W trakcie obserwacji natrafiłem często na następujące przejawy takich zachowań obronnych:

• zbolała mina gdy uczeń ma samodzielnie rozwiązać zadanie;
• wzorowanie się na tym co robi kolega;
• zajmowanie się od początku czymś innym;
• przedłużanie czasu na przeczytanie zadania, przepisanie itp.

Myślę, że w całej sprawie można doszukać się swoistego paradoksu. Obserwując uczniów w różnych sytuacjach życiowych, możemy stwierdzić, w swej codziennej działalności rozwiązują oni znacznie trudniejsze zadania niż te, które są rozwiązywane na zajęciach w szkole.

Co więc należy robić, aby ucznia przygotować do sprawnego rozwiązywania zadań gotowych, tych szkolnych?

4. Prognoza

Od kilku lat wiodącą metodą w kształtowaniu umiejętności rozwiązywania zadań tekstowych, w mojej praktyce pedagogicznej jest metoda „kruszenia”. Podjąwszy wtedy taką decyzję, zdawałem sobie sprawę, że na skutki tych wdrożonych nowych oddziaływań w zakresie rozwiązywania zadań tekstowych, trzeba będzie poczekać, że może nie przyniosą one oczekiwanych rezultatów, ale również wiedziałem, że na pewno nie zaszkodzą w procesie kształtowania umiejętności rozwiązywania problemów matematycznych zawartych w zadaniach tekstowych z fizyki. Wierzyłem po szczegółowym zapoznaniu się z istotą tej metody, że spowoduje ona większe sukcesy uczniów w przyszłości i stworzy dobre fundamenty do dalszego rozwoju myślenia operacyjnego w trakcie rozwiązywania zadań tekstowych w klasach starszych.

5. Propozycja rozwiązania

Cele jakie sobie postawiłem podporządkowałem, nowej filozofii nauczania którą w pełni wyraża zdanie: „Pokochać pytania bardziej niż odpowiedzi”. Cały proces dydaktyczno - wychowawczy organizuję od tego czasu w myśl powyższej zasady. Zasady ta wymusza zmianę metod i form pracy. Analizując na podstawie literatury, przeróżne nowe metody rozwijania procesu myślenia dziecka za pomocą zadań tekstowych, najodpowiedniejszą do realizacji postawionych sobie celów była metoda „kruszenia”. Metoda ta do dnia dzisiejszego dominuje w mojej pracy z uczniami w trakcie rozwiązywania zadań tekstowych.

Cele:

1. Uczeń pozna strukturę zadania tekstowego poprzez własną modyfikację zadania, a nie na podstawie gotowego zadania szkolnego;
2. Uczeń bazując na własnych doświadczeniach życiowych tworzy sytuacje problemowe i przedstawia je krótko, próbując ukazać pewne problemy matematyczne i nie tylko matematyczne;
3. Wykorzystanie naturalnego lenistwa w celu ukazania dziecku ogromnej pracy jaką włożył niepotrzebnie, próbując rozwiązać problem fizyczny czy matematyczny;
4. Uczeń rozwija myślenie operacyjne, zwłaszcza takie jego cechy jak: płynność, giętkość i oryginalność;
5. Uczeń nie odtwarza poznanych schematów postępowania w nowych sytuacjach, a tworzy własne rozwiązania;
6. Uczeń rozwiązując zadanie gotowe, szkolne dostrzega związki matematyczne między danymi.
7. Pytanie zawarte w zadaniu uczeń traktuje jedynie jako problem jeden z wielu możliwych wynikających z treści zadania;
8. Uczeń czyta tekst zadania ze zrozumieniem.

Założyłem sobie na początku, że będę prowadził zajęcia wykorzystując metodę „kruszenia” w rozwiązywaniu zadań tekstowych w ramach kółka fizycznego. Nikt nie lubi być krytykowany przez kogoś innego. Niemniej jednak metodą tą doprowadzam do tego, że uczeń sam zauważa, w niektórych wypadkach swoją „bezmyślność”, „roztargnienie” itp., wynikające często z lenistwa i sam doprowadza siebie do momentu, w którym zauważa w czym tkwią problemy podczas rozwiązywania zadań tekstowych. Po pewnym czasie pracy tą metodą uczniowie do zadań zaczęli podchodzić bardziej śmiało i znając doskonale strukturę zadań tekstowych rozwiązują je z przyjemnością. W dalszej kolejności wprowadziłem tę metodę do pracy w klasie.

Istota metody kruszenia:

Metoda „kruszenia” obok heurystycznej metody G. Polya, jest jedną z nowocześniejszych i przyszłościowych metod rozwiązywania zadań tekstowych. Istota metody „kruszenia” Tworzenie czegoś nowego jest możliwe dzięki temu co już istnieje, a dokładnie dzięki „kruszeniu” tego co istnieje. Podstawy tej metody opracowali A. Kaufmann, M. Fustier i A. Drevet. Istotę tej metody można wykorzystywać również w różnych sytuacjach dydaktycznych. Istniejące lenistwo intelektualne - wykorzystuję je, w celu ukazania uczniowi ogromnej pracy jaką włożył niepotrzebnie, aby coś uzyskać, następnym razem nie dopuści do tego, a równocześnie jego „ja” nie jest krytykowane przeze mnie (nauczyciela).
Dla zadań tekstowych „kruszenie” oznacza przekształcanie, modyfikowanie, zwiększanie lub zmniejszanie liczby danych i ich wartości, zastępowanie danych innymi, rezygnacja z niektórych danych, zmianę miejsca danych, a także przekształcanie zadania, jego odwracanie, wprowadzanie nowych związków i zależności, uszczegółowienie lub uogólnienie zadania itp.
Proces „kruszenia” rozpoczyna się zawsze od tzw. zadania bazowego. Jest to zadanie najczęściej złożone, otwarte, niestandardowe itp. i nie posiada nigdy pytania. Metoda ta ma różne warianty. Ja stosuję kilka wariantów tej metody i często je modyfikuję.

6. Wdrażanie oddziaływań i ich efekty

Z metody tej już korzystam od kilku lat, regularnie ją stosując w ramach zajęć z uczniami. Wymaga ona zwłaszcza na początku, na pewno trochę więcej czasu w pracy dydaktycznej, ale uczniowie zupełnie inaczej (swobodniej) podchodzą do zadań tekstowych. Wyszukałem lub samodzielnie pracowałem zestaw zadań tzw. bazowych, z podziałem na klasy gimnazjalne i na poszczególne działy fizyki.
W tym miejscu przedstawię kilka wariantów tej metody i etapy pracy z danym wariantem w trakcie rozwiązywania zadań tekstowych.

Pierwszy wariant tej metody można określić jako układanie pytań, a potem działań do zadania bazowego. „Kruszenie” przebiega tu przez następujące etapy:

1. Prezentacja zadania bazowego i zapoznanie z nim uczniów ( zadanie powinno być cały czas eksponowane);
2. Układanie pytań szczegółowych do polecenia: Co można obliczyć? Zapis pytań (szukanych) na tablicy. Pamiętać należy o tym, że zapisujemy wszystkie pytania (dane), bez oceny sensowności - interesują nas pomysły, a nie jakość;
3. Analiza pytań, układanie do nich działań, obliczenie wyników. Zapisujemy działania obok pytań.
4. Wybór dowolnego pytania przez ucznia z listy pytań, które zostały na tablicy i samodzielne ułożenie treści zadania o tej samej lub innej tematyce;
5. Samodzielne rozwiązanie tego zadania przez ucznia i zapis odpowiedzi;

Drugi wariant jest prawie dokładnie odwrotny do pierwszego. Polega on na układaniu do zadania bazowego działań, a potem pytań. Etapy pracy są tu następujące:

1. Prezentacja zadania bazowego;
2. Układanie i zapisywanie na tablicy przez uczniów wszelkich możliwych działań i ich obliczanie;( na tym etapie nie oceniam sensowności użytego działania)
3. Analiza działań, układanie do nich pytań i ich zapis oraz wycieranie działań źle ułożonych - tych bez sensu, źle dobranych itp., względnie ich poprawienie przez autora;
4. Wybór dowolnego działania i pytania, ułożenie do nich samodzielnie nowego zadania o tej samej lub innej tematyce;
5. Samodzielne rozwiązanie tego zadania w zeszycie i zapis odpowiedzi.

Trzeci wariant polega na obmyślaniu zadań szczegółowych do zadania bazowego i przedstawianie ich w zakodowanej formie - „drzewka”.

Czwarty wariant to zabawa oparta o zadanie bazowe i polecenie: Co by było, gdyby...? Zapis ciekawych pomysłów i próby ich rozwiązań.

Piąty wariant polega na układaniu wszelkich możliwych pytań do zadania bazowego, ale przy zachowaniu prawa do dokładania danych, zmieniania danych! ( W pierwszym etapie nie oceniam sensowności pytań)

Myślę, że w wyniku systematycznej pracy tą metodą osiągnąłem założone cele. Efekty stosowania tej metody to przede wszystkim rozwój myślenia uczniów, a zwłaszcza takich jego cech jak: płynność, giętkość i oryginalność. Po pewnym czasie pozwala ona na rozwiązanie nie tylko jednego zadania, lecz bardzo wielu zadań podczas jednej lekcji poprzez układanie do nich wielu pytań i działań. Uaktywnia uczniów, którzy na zasadzie skojarzeń z pytaniami ułożonymi przez kolegów, formułują kolejne. Fakt, że uwzględnia się podczas rozwiązywania zadań wszystkie propozycje podane przez uczniów i wszystkie też poddaje się później analizie, jest czynnikiem, który bardzo uatrakcyjnia w oczach uczniów lekcje fizyki i motywuje ich do pracy w trakcie rozwiązywania zadania tekstowego.

Uczniowie moi bardzo chętnie brali i biorą udział w konkursach przedmiotowych z fizyki na szczeblu szkolnym, gminnym i wojewódzkim osiągając spore sukcesy - załączniki.

Uczniowie kontynuując naukę w szkołach ponadpodstawowych i ponadgimnazjalnych nie zgłaszali i nie zgłaszają większych problemów z kontynuacją nauki fizyki w tych szkołach.

Na lekcjach fizyki większość uczniów nieźle radzi sobie z zadaniami tekstowymi. Największą moim zdaniem zaletą stosowania tej metody jest osiągnięcie w szybki sposób aktywności uczniów, tylko i wyłącznie za sprawą nie dotykania ich własnego ”ja” w sposób krytykujący ucznia.

W mojej pracy dominującą metodą w rozwiązywaniu zadań tekstowych z fizyki jest nadal metoda „kruszenia” a w pracy dydaktyczno - wychowawczej zasada: „Pokochać pytania bardziej niż odpowiedzi” dając korzyść uczniom, a mnie osobiste zadowolenie i satysfakcję z pracy z młodzieżą.

Literatura:

1. J.Hanisz: Układanie i rozwiązywanie zadań tekstowych metodą „kruszenia”, „Życie Szkoły” 1990, nr 8,
2. A.Kaufmann,M. Fustier, A. Drevet: Inwentyka. Metody poszukiwania twórczych rozwiązań, WNP, Warszawa.
3. E. Gruszczyk - Kolczyńska: Dlaczego dzieci nie potrafią się uczyć matematyki, IWZZ, Warszawa 1989.

Opracowanie: Mirosław Guzik
Zespół Szkolno-Przedszkolny w Złockiem