NEVELÉSTUDOMÁNYI INTÉZET MTA-SZTE KÉPESSÉGFEJLŐDÉS KUTATÓCSOPORT

Csapó Benő

http://www.staff.u-szeged.hu/~csapo/

A fizikaoktatás feladatai

a nemzetközi felmérések

tükrében

60. Országos Fizikatanári Ankét

Gödöllő, 2017. március 17.

Vázlat

• A nemzetközi felmérések üzenetei

• A természettudomány-tanítás céljainak

újrafogalmazása

• A fizikatanítás fejlesztése

– értékelés

– tanítási-tanulási módszerek

– érettségi

• A tanárképzés és -továbbképzés

Prelúdium:

Pendulum

Az „inga” szóra keresve

a Google első 10 találata között

hány tudományosan helytálló lesz?

2 (2017. március 15.)

1. Ingával megtudhatod a választ! - Mágia - Ezotéria - astronet.hu

2. Mit tud az inga? - Mágia - Ezotéria - astronet.hu

3. Fizikai inga – Wikipédia

4. Az inga használata | - Spirits of Eridu - WordPress.com

5. Angyali ingamágia | Angyaliskola | Női Portál

6. Ingyenes inga iskola II. - Az inga válaszol - HarmoNet

7. Az inga és annak használata | ASTRO24h

8. Belendül az inga, ha tévúton jár faggatója | BorsOnline

9. Inga és varázsvessző – keresztény szemmel | Magyar Kurír

10. Hogyan mutatja meg a jövőt az inga? | Jóslás | EZOMánia |

A Wikipédia szerint hány Foucault inga

működik a következő országokban?

(2017. március 15.)

Magyarország

Finnország

Lengyelország

Németország

1

4

6

19

Hány éves korban lehetne elkezdeni az

ingával kapcsolatos, tudományosan

helytálló tapasztalatszerzést?

“We begin with the hypothesis that any

subject can be taught effectively in some

intellectually honest form to any child at

any age of development.”

Jerome S. Bruner

1915-2016

Hány fizikatanár tudja, mi Piaget

inga-kísérleteinek a lényege?

A természettudományos gondolkodás kialakulásaA felnőttek kb. 2/3-a soha nem jut el a formális szintre (Dasen, 1994)

A nemzetközi felmérések üzenetei:

a tanulók tudásának

mennyisége, eloszlása és minősége

465

470

475

480

485

490

495

500

505

2000 2003 2006 2009 2012 2015

Szövegértés Matematika Természettudomány

A PISA eredmények: 2000-2015

500

510

520

530

540

550

1995 1999 2003 2007 2011 2015

Matematika 4. Matematika 8. évf. Természettud. 4. Természettudomány 8. évf.

A TIMSS eredmények: 1995-2015

A TIMSS-PISA különbségek

• A lebonyolító szervezetek• TIMSS: IEA

• PISA: OECD

• A résztvevő országok köre• TIMSS: sok fejlődő ország

• PISA: fejlett országok (OECD) + partner országok

• Tudáskoncepció, tartalmi keretek• TIMSS: a tantervek közös része

• PISA: alkalmazható tudás

• Mintavétel• TIMSS: évfolyam (4. és 8.)

• PISA: életkor (15 évesek)

A matematikaórán töltött idő(hetenként, percben, PISA 2012)

A természet-

tudomány-

órákon töltött idő

(hetenként, órában,

PISA 2015)

Az OECD szintjén átlagosan minden

heti 1 óra természettudomány tanítási

többlet

5 pont többletet jelent a

teljesítményekben

23 22,9 22,521,7

19,8 19,4 19,318,818,7

17,9 17,9 17,4 17,1 16,7 16,4 16,2 15,9 15,6

13,9 13,5 13,3 13,213,2 13

11,1 10,7

9,59

2,8

0

5

10

15

20

25

Lith

uani

a

Fra

nce

Irel

and

Fin

land

Uni

ted

Kin

gdom

Por

tuga

l

Slo

veni

a

Den

mar

k

Rom

ania

Pol

and

Slo

vaki

a

Cro

atia

EU

(28

cou

ntrie

s)

Cze

ch R

epub

lic

Aus

tria

Ger

man

y

Sw

eden

Spa

in

Gre

ece

Latv

ia

Bul

garia

Est

onia

Italy

Bel

gium

Mal

ta

Net

herla

nds

Hun

gary

Cyp

rus

Luxe

mbo

urg

Az 1000 főre eső matematika, természettudomány és

technológia végzettségek (ISCED 5-6) száma a 20-29 éves

népességben (2012 – Eurostat)

A tanulók tudásának eloszlása

• Kevés a kiemelkedő szinten teljesítő tanuló

• Nagyok az iskolák közötti különbségek

• Nagy a társadalmi háttér, kicsi az iskola hatása

• Alacsony a rezíliens tanulók aránya

• Tanulságok a fizikatanítás számára

A tanulók tudásának minősége:

a probléma felismerése, kutatása és

megoldása

Az „Iskolai tudás” projekt

Induktív gondolkodás Deduktív gondolkodás Korrelatív gondolkod.

Matematikai megértés Tévképzetek Termtud. alkalmazás

Matematika teszt Fizika teszt Biológia teszt Érdemjegyek

É r d e m j e g y e k

H

Á

T

T

É

R

A tudás minőségének empirikus

vizsgálata: 1991-2002

A gyerekek sokat tanulnak az iskolában, és változatlan formában

vissza is tudják adni a tanultakat

Mindez azonban kevés hatással van a gondolkodásukra, és

tudásukat nem képesek új környezetben alkalmazni.

A probléma alaposabb megértése és

megoldási javaslatok

A természettudomány-tanítás

céljainak újrafogalmazása

Fizika és természettudomány

Természettudomány-tanítás

– diszciplináris tudás

• fizika

• kémia

• biológia

– természettudományos gondolkodás

– a természettudomány alkalmazása

• orvostudomány, műszaki tudományok stb.

• hétköznapi élet

A természettudomány-tanulás céljai

(1) Az értelem kiművelése – a gondolkodás

fejlesztése

(2) A természettudományos műveltség

megszerzése – az alkalmazható tudás

(3) A természettudomány eredményeinek

megismerése – a diszciplináris tudás elsajátítása

(a továbbtanulás megalapozása)

Az értelem kiművelése –

a természettudomány-tanulás hatása

a gondolkodás fejlődésére

A természettudomány tanítása az értelmi

képességek fejlesztésének egyik

legfontosabb eszköze

PISA 2012: A problémamegoldás

teljesítmények

562 561

552

540 540536

534

526523 523

517 515511 511 510509 509 508508 506

503

498 497494

491 489

483481

477 476473

466

459454454

448445

428

422

411407

403 402399

390

400

410

420

430

440

450

460

470

480

490

500

510

520

530

540

550

560

570

Sin

gapo

re

Kor

ea

Japa

n

Mac

ao-C

hina

Hon

g K

ong-

Chi

na

Sha

ngha

i-Chi

na

Chi

nese

Tai

pei

Can

ada

Aus

tral

ia

Fin

land

Eng

land

(U

nite

d K

ingd

om)

Est

onia

Fra

nce

Net

herla

nds

Italy

Cze

ch R

epub

lic

Ger

man

y

Uni

ted

Sta

tes

Bel

gium

Aus

tria

Nor

way

Irel

and

Den

mar

k

Por

tuga

l

Sw

eden

Rus

sian

Fed

erat

ion

Slo

vak

Rep

ublic

Pol

and

Spa

in

Slo

veni

a

Ser

bia

Cro

atia

Hun

gary

Tur

key

Isra

el

Chi

le

Cyp

rus

1, 2

Bra

zil

Mal

aysi

a

Uni

ted

Ara

b E

mira

tes

Mon

tene

gro

Uru

guay

Bul

garia

Col

ombi

a

459

PISA 2012 problémamegoldás: eltérés a

a fő területek alapján becsült pontszámtól

A természettudomány-tanítás

fejlesztése:

értékelés

A természettudomány-tudás

értékelése

• Rendszerszintű értékelés

• részvétel a TIMSS advanced mérésekben

• Intézményi szintű értékelés, kompetenciamérések

• a természettudomány felvétele a mérendő területek közé

• a rendszer elektronikus alapokra helyezése

• Tanulói szintű visszajelzés

• diagnosztikus értékelési rendszer az alsó hat évfolyamra

Új diagnosztikus értékelési modell

2009-2012

A tudás három dimenziója:gondolkodás, alkalmazás, diszciplináris tudás

Olvasás

Matematika Természettudomány

A természettudomány-tudás

három dimenziója:gondolkodás, alkalmazás, diszciplináris tudás

Az online diagnosztikus értékelés tartalmi

keretei: olvasás, matematika,

természettudomány (2015)

Az eDia online diagnosztikus

értékelési rendszer

• A Szegedi Tudományegyetem Oktatáselméleti

Kutatócsoportja fejleszti

• Az 1-6. évfolyam számára készül

• Az olvasás, a matematika és a szövegértés

felmérésére feladatbankok állnak rendelkezésre

• Összesen több, mint 20 000 innovatív, multimédiás

feladatot tartalmaz

• További területek mérésére (jelenleg 16) készültek

tesztek

http://edia.hu

Partneriskolák

A diagnosztikus értékelésre alapozott

differenciált fejlesztés

• Tanulói szintű visszacsatolás a gyakorlatban

• A mérések integrálása a pedagógiai folyamatokba

• Személyre szabott egyéni fejlesztés

• Individualizáció, perszonalizáció, Mastery Learning

• Játékos online fejlesztés (Game-based learning)

• Játékosítás (Gamification)

A természettudomány-tanítás

fejlesztése:

tanítási-tanulási módszerek

A tanulók tudásának minősége

„A legambiciózusabb oktatási reformok

annak megváltoztatására törekszenek,

ami az osztályokban történik.”(PISA, 2015)

A kutatási eredményekre épülő

(bizonyítékokra alapozott)

természettudomány-tanítás elterjedése

• Google: „evidence-based” „science education”

2009. 02. 06: 63 900 találat

2016. 06. 14: 269 000 találat

2017. 03. 17: 388 000 találat

• Magyar Tudományos Akadémia Tantárgy-

pedagógiai Kutatási Program

A probléma megoldása: a gondolkoási

képességek és az alkalmazás

fejlesztése

• Korai diagnózis és személyre szóló fejlesztés

• A gondolkodás tartalomba ágyazott fejlesztése

• Projekt módszer

• Probléma-alapú tanulás

• Kutatásalapú természettudomány-tanulás

• Jelenség alapú tanterv (?)

A kutatásalapú természettudomány-

tanítás elterjesztése

(Inquiry-Based Science Education)

www.sails-project.eu www.edu.u-szeged.hu/sails/

www.iskolakultura.hu/ikultura-folyoirat/documents/201.html

The Next Generation Science Standards

A Framework for K-12

Science Education:

Practices, crosscutting

concepts, and core ideas.

The National Academies

Press, 2012.

A természettudomány-tanítás

fejlesztése:

kötelező természettudomány

érettségi

Az érettségi vizsga problémái

• A magyar iskolarendszerben a legfontosabb, sorsdöntő vizsga

• Alapvetően téves tudáskoncepcióra épül

• Nem objektív, megbízhatósága, érvényessége nem megfelelő

• A két szint egymáshoz való viszonya (tartalma, távolsága) bizonytalan

• A korai választás problémái

• A sok választható tárgy értelmetlen és költséges

Az érettségi vizsga fejlesztése

• Egyszintű, egységes vizsga

• Széles skálán mér, a felső szinteken is differenciál

• Öt kötelező vizsgatárgy, választható tárgyak nélkül

– magyar nyelv és irodalom

– matematika

– természettudomány

– történelem és társadalomtudomány

– angol

Pedagógusképzés a

természettudomány-tanítás

számára

A tanári szakma professzionalizálása

• A magas szintű tanári képzettséget nem igénylő feladatok

leválasztása a tanári munkáról (asszisztensek,

laboránsok, adminisztrátorok)

• A tanárok ellátása a feladataik elvégzéséhez szükséges

készségekkel és képességekkel (empowerment)

• Az iskolák ellátása speciális képzettségű szakemberekkel

(iskolapszichológusok, fejlesztő pedagógusok,

gyógypedagógusok, szociálpedagógusok)

A kutatásalapú tanárképzés

(továbbképzés)

• A tanári munka újraértelmezése:

kreatív, innovatív tevékenység

• A tanár mint saját munkájának folyamatos fejlesztője

• A kutatóegyetem-modell és a tanárképzés

• A (neveléstudományi) kutatási eredmények bevitele a

közoktatásba

• A tanárok felkészítése a kutatási eredmények közvetlen

alkalmazására és az önálló kutatómunkára

• A tanár egész pályafutása során kutatva tanul

A pedagógusképzés fejlesztése

• Természettudomány az óvodában:az óvodapedagógusok felkészítése

• Természettudomány az alsó tagozaton:a tanítóképzés fejlesztése

• A természettudományi tanárképzés fejlesztése

– több tehetséges fiatal pályára vonzása

– a fizika – kémia – biológia egységes kezelése

– a természettudomány kiemelt kezelése a pedagógus továbbképzés keretében

Összegzés

• A fizikatanítás problémáit nem lehet megoldani a

természettudomány-tanítás újragondolása nélkül

• A természettudomány-tanítás problémáit nem

lehet megoldani közoktatás átfogó fejlesztése

nélkül

• A megoldás egyik eleme a természettudomány-

tanítás egységbe foglalása az óvodától az

érettségiig

www.staff.u-szeged.hu/~csapo

Köszönöm a figyelmet!

10:40-11:20

• 40 perc