principi i velike ideje naucnog obrazovanja_f
Post on 21-Apr-2015
40 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Уредник:ВинХарлен(WynnHarlen)
Ауториприлога:ДерекБел(DerekBell),РозаДевес(RosaDevés),ХјубертДајси(HubertDyasi),ГиљермоФернандезделаГарса(GuillermoFernándezdelaGarza),ПјерЛена(PierreLéna),РобинМилар(RobinMillar),МајклРајс(MichaelReiss),ПатрисијаРовел(PatriciaRowell),ВејЈу(WeiYu)
Предговор:...............................................................................................................................................2
Десетпринципаичетрнаестидејанаучногобразовања................................. 4
Четрнаествеликихидејаунауци.......................................................................... 5
Увод:Заштовеликеидеје?................................................................................................ 7
Првопоглавље:Принципикојисуштинскиподржавајунаучнообразовање......................... 11
Другопоглавље:Селекцијавеликихидејаунауци........................................................................ 20
Трећепоглавље:Одмаледовеликеидејеунауци........................................................................ 27
Четвртопоглавље:Радузвеликеидеје............................................................................................... 45
Краткебиографијеучесникасеминара............................................................. 53
Литература............................................................................................................. 61
2
Пред го вор
Уоктобру2009.годинејеодржанмалиинтернационалнисеминаркојијеимаозациљдаидентификујеосновнеидејесакојимабиђацитребалодасесретнутокомнаучногобразовања,аомогућујуимдаразумејусветприродеиуживајууњему.Мотивацијазасеминарјебилачињеницадађачкомнаучномобразовањутокомобавезногшколовања, узнеколикоизузетака,недостајекохерентноститежњакасвеобухватнимидејамаважнимзапроцесучења.Иакосусетимовикојиразвијајунационалнекурикулуме,приручникеистандардеуглавномсуочавалисапроблемимаселекцијесадржаја,честоседолазилоуситуацијудаусредсређивањенаспецифичнетемедоводидопотискивањаудругипланидејакојесуразвијене,односнодасеодшуменевидидрво.Ипак,тонијесамопроблемформенегоисадржаја,јерсмо,кадасеобраћамодеци,вишеусредсређенинаисторијунегонановиначинмишљења.
Учесницисеминара–научницииинжењери,познатиедукатори–укљученисуупроцеспобољшањашколскогнаучногобразовањанесамоусвојојземљинегоинаинтернационалномплану.Њиховекраткебиографије,датенакрајуовогдокумента,указујунаопсегекспертизекојомсудопринеликвалитетуовогсеминара.Овивеомаангажованиљудису,сапуноентузијазма,одвојилисвојевремезадолазакуШкотску.Онису,пишућиисакупљајућирадоветокомприпремесеминара,потврдилидајепредњимаважанпосао.
РеализацијасеминарајебиламогућазахваљујућинаградиPurk wa,којусумидоделилеФранцускаакадемијанаукаиВисокарударскашколаизСенЕтјена.Одржанје,токомдваиподана,уконференцијскомцентрунаобалиLoch Lo monda.Радјенастављенипослесеминара,кореспонденцијомчлановагрупе,пајепостепено,коментарима,амандманимаидодацимаформиранматеријалкојијепредвама.Ауторимаовогзаједничкограда: Де рек Бел, Ро за Де вес, Хју берт Дај си, Ги љер мо Фер нан дез де ла Гарса, Пјер Ле на, Ро бин Ми лар, Мајкл Рајс, Па три си ја Ро вел, Веј Ју иЏулијет Милер,којајеводилазабелешкетокомсеминараибилаодговорназаприпремуовогдокумента,дугујемизузетнузахвалност.
Вин Хар ленјул 2010.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
3
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Пред го вор из да њу на срп ском је зи ку
Предвама једелогрупесветскипризнатихексператауобластинаучногобразовањанамењенонaставницима,универзитетскимпрофесорима,научницима,родитељима,онимакојиодлучујуополитициобразовања,каоисвимзаинтересованимзаовуизузетноважнуобластсвакогдруштвакојеразмишљаосвојојбудућности,а тимеибудућностисвоједеце.Самнаслов„Принципиивеликеидејенаучногобразовања“мождавамизгледапретенциозно.Међутим,акосамопогледатеуводинтернационалнонајпризнатијегдидактичараВинХарлениликратакприказовогдокумента,наићићетенаниззапажањакојавассигурнонемогуоставитиравнодушним.Нассупосебноимпресионираласледећадва,којасесигурноодносеинанашобразовнисистем:„Постојећиначинучењанаукаушколимногеодђакауопштенедотичејеримнеуказујенаразвојопштихнаучнихидејакојебимогледапомогнууразумевањустварикојеихокружујуипружеиммогућностучешћаудоношењуодлукакаоинформисанихграђана“и„Циљнаучногобразовањанијесазнањеостварима,чињеницамаитеоријама,негонапредаккакључнимидејамакојеомогућујуразумевањедогађајаифеноменабитнихзаживотученика“.
САНУиУниверзитетуБеоградусурешенидасенезадовољесамодавањемконстатацијаинекомврстомкритике.ПокренулисмоконкретнеакцијекојимжелимодадопринесеморешавањуовоггорућегпроблемаXXIвека,заједносаљудимаинаучнимиобразовниминститутцијамаусветуи коднас.Наши уговори саФранцускомакадемијомнаукаи Глобалноммрежомакадемијанаукаусвету(IAP),каоиподржавањепројеката(Ру ка у те сту, ЕУФП7Фи бо на чи)којипромовишуистраживачкиметодупрезентацијинаукаушколамасациљемдатобуденауказасвудецу,анесамозаталенте,тонајбољепотврђују.
„Просветнипреглед“једосадаобјавионизприлогаупромовисањуовогначинарадаунашимшколама.Својуулогуунашемобразовномсистемунанајбољиначинпромовишештампањемовогдокументаутиражукојиомогућујесвакомзаинтересованомдасесњимупознаиданамсепридружи у настојању да заједнички, конкретним доприносима, помажемонаставницимаушколидауспешнијепрезентујунаукеиприпремедецузаизазовекојиихочекујуубудућности.
Ни ко ла Хај дин пред сед ник Срп ске ака де ми је на у ка и умет но сти
Бран ко Ко ва че вићрек тор Уни вер зи те та
у Бе о гра ду
4
Де сет прин ци па на уч ног обра зо ва ња
1. Школеби требалода, токомвишегодишњегобавезногшколовања, кроз својепрограме научногобразовања,систематскиразвијајуиподстичурадозналостученикаосвету,покушавајућидаихзаинтересујузанаучнеактивностииразумевањеначинаобјашњавањаприроднихфеномена.
2. Главнасврханаучногобразовањаједаомогућисвакојиндивидуидаучествујеудоношењуодлука,дапреузмеодговарајућеактивностикојесетичуњеногдобраидобробитидруштваиокружења.
3. Научнообразовањеимавишеструкециљеве.Онотежи:
• разумевањувеликихидејаунауцикојеукључујусаменаучнеидејеиидејео науциињенојулозиудруштву;
• развојунаучнеспособностиувезисприкупљањемиупотребомдоказа;
• развојунаучногстава.
4. Требалобидасејасноуочаванапредакуциљевиманаучногобразовања,указујућинаидејекојетребаусвојитинаразличитимнивоима,заснованенапажљивојанализиконцепатаитекућихистраживања,каоиуразумевањусамогучења.
5. Напредовањекавеликимидејамабитребалодабудерезултатизучавањатемакојесуинтересантнеђацимаибитнезањиховживот.
6. Наученобитребалодарефлектујенаучносазнањеинаучноистраживањекојејеексплицитноиускладустекућимнаучнимиобразовниммишљењем.
7. Свеактивностиуоквирунаучнихкурикулумабитребалодапродубљујуразумевањенаучнихидеја,каоидругихмогућихциљева,попутфаворизовањамишљењаиспособности.
8. Програмиучењазађаке,каоипокретањетренингаипрофесионалногразвојанаставникатребалобидабудуконзистентнисметодамарадаиначинаучења,какобисепостиглициљевинаведениуПринципу3.
9. Евалуацијаимакључну улогу унаучномобразовању.Формативнооцењивањеучењаи сумативнооцењивањепостигнућа ученикаморабитипримењенонасвакиодпостављенихциљева.
10. Школскинаучнипрограмиби,настојећидаостварепостављенециљеве,требалодапромовишусарадњуизмеђунаставника,ангажовањелокалнезаједнице,каоиукључивањенаучника.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
5
Че тр на ест ве ли ких иде ја у на у ци
На уч не иде је
1. Свиматеријалиууниверзумусусачињениодсићушнихчестица.
2. Објектинарастојањумогудаделујуједаннадруги.
3. Променакретањанекогобјектазахтеваделовањесиленањега.
4. Укупнасумаенергијеууниверзумујеувекиста,алисеможетрансформисатикадасестваримењајуиликадаонаомогућуједасетодеси.
5. СаставЗемљеињенеатмосфере,каоипроцесикојиседешавајуунутарњихобликујуповршинуЗемљеињенуклиму.
6. Соларнисистемјеврломалидеомилионагалаксијакојечинеуниверзум.
7. Организмисуорганизованинабазићелија.
8. Организмизахтевајуутрошакенергијеиматеријалаодкојихсучестозависниилисуприморанидасезањихборесдругиморганизмима.
9. Генетскаинформацијасепреносиодједненадругугенерацијуорганизама.
10. Диверзитеторганизама,живихинесталих,резултатјееволуције.
Идејеонауци
11. Наукаподразумевадазасвакиефекатпостојиједаниливишеузрока.
12. Научнаобјашњења,теоријеимоделисуоникојинајбољефитујупознатечињеницеудатомтренутку.
13. Знањестеченонаукомјеупотребљеноунекимтехнологијамачијипроизводислужељудскојврсти.
14. Научнеприменеимајуврлочестоетичке,друштвене,економскеиполитичкеимпликације.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
7
Увод
За што ве ли ке иде је?Данасјеготовоуниверзалносхватањедабисвиђацитребалодазавршешколусаосновнимразумевањемнаучнихидејаипроцедура.Ипак,сведоцисмодаширомсвета,баруразвијенимземљама,интересовањемладихзанаукуопада,каоидајесвемањезаинтересованихзастудијенаука.Кодмладихјеопштеприхваћенставданаукеушколинемајунекогбитногзначајазањиховубудућност.Постојинеодстатаксвестиовезаманаучнихактивностиисветакојиихокружује.Невидесврсисходностучењастварикојеизгледају као скупнеповезанихчињеница.Штавише, сматрајуда јењиховајединасврхадаимомогућедаположеодговарајућеиспите.Иакотестовиииспитизаистаимајуодговарајућуулогууформирањутаквеситуације,онинисуијединиузрок.
Постојећи курикулуми, чак и они из последње две деценије, имају својеисторијскекорене.Свакареформајебилаподутицајемоногштојојјепретходило.Изанаснијетакодавновремеукомејенаукабилаопционазађакеоко14 година, аи увишимразредимаосновнешколекаода јебиланамењенаонимакојибитребалоданаставесвојуспецијализацијуунаучнојобласти,анесвимђацима.Иакоједанаспреовлађујућемишљењедајенаучнообразовањепосталобитнозасвеђакетокомобавезногшколовања,ипакјеврлотешкоослободитисетрадиционалногмишљења.Помалојечуднодапостојећенаукеушколимногеодђакауопштенедотичукадајеупитањуразвојопштихнаучнихидејакојебимогледаимпомогнууразумевањустварикојеихокружујуипружеиммогућностдаучествујуудоношењуодлукакаоинформисаниграђанисвета,укоменауциитехнологијисталнорастезначај.
Врло често се од ђака у вишим разредима основне и средње школеможечутиобјашњењедасуидејеокојимаучезнатноапстрактнијеодонихсакојимасусесреталираније.Наравно,учењенауказахтевапостепенообухватањеидејакојеимајузнатноширупримену,пасусамимтимизнатноапстрактније.Проблемињиховогразумевањасупосебноизражениуслучајукадоненисуукорењенеиповезанесконкретнимискуствомизкогасуипроистекле.
Активностиунижимразредимаосновнешколеобичнопочињусаобјектимаидогађајимакојисуунепосредномокружењу,асамнаставниксматрадасуодинтересазадецу.Проблемнијетоликоудечјемсхватању,коликоутомештаонаучедабиформиралазнањакојаћеимбитиодкористинесамоусредњојшколинегоиуживоту.Огроманјебројмогућихтемаиактивности.Каконаставникдаизабереонекојећенајуспешнијереализоватиуограниченомидрагоценомвременупредвиђеномзаучење?
Деорешењаовихпроблема јеуразумевањуциљеванаучногобразовања,којенебитребалопосматратисамокрозпризмусазнањаостварима,чињеницамаитеоријаманегоикрознапредовањекакључнимидејамакојесамозаједноомогућујуразумевањедогађајаифеноменарелевантнихзаживоттокомипослешколовања.Описујемоихкао„великеидеје“у
За што ве ли ке иде је?
Постојећенаукеушколимногеодђакауопштенедотичукадајеупитањуразвојопштихнаучнихидејакојебимогледаимпомогнууразумевањустварикојеихокружујуипружеиммогућностдаучествујуудоношењуодлукакаоинформисаниграђани
8
науцииуовомразматрањупокушавамодаобјаснимоштаподразумевамоподњима,каконајбољеостваритињиховуселекцијуикакоихнајбољесаопштити.Начинкомуникацијејекруцијаланзаостваривањевезеизмеђуидејаиискуства.Комуникацијасебољеостварујекрозповезанунаративнуформунегокрознизнеповезанихтема.Веомајеважнопоказатиикакосутеидејеукорењенеуранимдечјимнасумичнимпокушајимарешавањанекихпроблема.Наставницису,чакикададецатонису,свеснидоприносаовихактивностиразвојунаучногаспектасветаокоњих.
Ве ли ке иде је кроз ку ри ку лу ме
Науканијејединаобластукојојмогубитиприказанеиискоришћенечињеницеисликеурешавањунекогпроблемаилиуобрадинекетеме.Историчаринастоједаспецифичнедогађајеприкажукрозпричу.Изучавањенеких географских феномена омогућује извлачење и повезивање низаидеја.Истобисемоглорећиизамногедругеобластизнања,којепостојекаодомениукојесууграђенанекаосновназнања,вештинеиставови,алиукојима,каоиуслучајунауке,теосновенисуексплицитноисказане.Њиховоисказивањекрозразвојвеликихидејабисигурнотребалодапонудииоквирзаукључивањеспецифичнихтемаитиповаизучавањауоквирушколскихкурикулума.
Оце њи ва ње има из у зе тан зна чај
Једанодразлогапостојећепраксефрагментацијеђачкогучењаумногимобластимајеуправоначиноцењивања.Конвенционалнитестовиииспитисудатиуформинизанеповезанихпитањакојапредстављајунекуврстуселекцијеуодређеномдомену.Тапитањаомогућујудобијањевалијабилногскора.Затоинеизненађујештотоохрабрујеучењекрознеповезанетемесациљемдаседају„прави“одговори.Штавише,оцењивање,којејепонекадодкључневажностизађаке,утичеинанаставникедасеисамиукључеусадржајиначиноногаштосеоцењује.Кадасеђациинаставнициоцењујунаосновурезултататестаилииспита,онда јесасвимнормалнодатосамопосебинамећенекерестрикцијеувезисукључивањемодређенихсадржајаучења.Притомјеједнициљдасенаучионоштонајлакшеможедапомогнеприизборуоногшта јетачно,аштанетачно.Овимсеискључујусадржајикојејетешконедвосмисленопроценитикаотачнеилинетачне,например,апликацијаконцепата,резоновање,разумевање(каосупротностчињеничномзнању)иставовикојиутичунабудућеучење.Иакојенекеодрезултататешкоуклопитиуформалниписменииспит,ипаких јемогућеоценитикрозпројектеилитокомсамограда.Значајисамикритеријумипресудногоцењивањаутичунасужавањефокуса.Ова„аномалија“сешириикаосновнојшколи,укојојсетестирањесвечешћеупотребљава,каомераквалитетанаставникаисамешколе.
Уекстремномслучајуововодикатомедасевишеистичеоценанегооношто би требало да буде додатна вредност бољем разумевању кључнихидејаиразвојуспособностирезоновањаиформирањаодговарајућегстава.Наставницисуприморанидараденаначинкојинитиодговарањиманитизадовољаваученике.Нанесрећу,ставочешћемспољњемтестирању
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Циљнаучногобразовања
нијесазнањеостварима,чиње
ницамаитеоријама,него
напредаккакључнимидејамакојеомогућују
разумевањедогађајаифеноменабитнихза
живот
9
свих ученика опстаје, насупрот дводеценијским истраживањима која супоказаланегативниутицајиодбацилатврдњудасе„тестирањемподижустандардиучења“.Ипак,нијенамнамерадаразвијамодискусијуооцењивању,нитињеговомповезивањусаефикасношћушкола,негодаконстатујемодајекрајњевремезазначајнијеистраживањеиразвојновихприступауоцењивању,којибибољеодражаваликључнеидејеивештинеусвимдоменима.
Не дав не пе да го шке ре фор ме у на уч ном обра зо ва њу
Недавнеактивностикојеимајузациљдађакевишезаинтересујузанаукубилесуфокусираненаприступуреализацијинаучнихсадржаја.Посебноместоједатоин ква је ри ме тоду (in qu iry, видистрану48)којијепримењенувишеземаља.Ин ква је риме тод,правилнопримењен,водикаразумевањуипружамогућностсистематскерефлексијеоногашто јенаучено,такодасеновеидејеразвијајуизпретходноусвојених.Ђацирадесличнонаучницима,развијајућиразумевањекрозсакупљањеиупотребљавањерезултататестирања,какобинаодговарајућиначинобјаснилифеноменекојеизучавају.Овакавначинрадаима,премабројнимискуствима,позитиванутицајнаодносученикапреманауци.Ипак,сувишејеоптимистичнапретпоставкадајепроменаупедагошкомприступумогућабезпроменесадржаја или курикулума. Примена ин ква је ри ме то да захтева вештинунаставникаи време за обучавањеи учење. Учењеин ква је ри приступомомогућујепродубљенијеразумевање,аликакоонозахтевавишевремена,неопходнојеиредуковатисадржајеукурикулумима.Идентификацијавеликихнаучнихидејајеприродниинеопходнипратилацпромоцијеинква је ри ме то даунаучномобразовању.
Иден ти фи ко ва ње ве ли ких иде ја у на у ци
Добросупознатимногипокушајиидентификовањавеликихнаучнихидеја,пасе,сасвимлогично,постављапитање:заштотомпостојећемспискудодаватииовај?Једанодразлогајештониједнаодпостојећихлистинезадовољаваупотпуностинашенамере.Другисеоправдавачињеницомдапостојањесамелистенемабитнозначењеакоизањенепостојиирационалностиодговарајућемишљење.Штавише,тврдњадађациразвијајуразумевањеприменомин ква је риме то дазахтеваинеопходностидентификацијетокакогнитивногнапредовања.
Увезисациљевима,намереовогсемнарасусе,каоикаснијеактивностикојесуомогућилереализацијуизвештајакојијепредвама,састојаленесамоуописуидејакојејепотребноусвојитинакрајуобавезногшколовањанегоисамихидејаоначинуњиховогусвајања.Овоистовременозахтеваодлукеоприроди тогнапредовања, каоиначинимањиховогисказивања.Било јенеопходнопоставитипитањаоначинуидентификацијетоканапредовања–користећилогикуповезаностии зависности једнеидејеоддруге,илиевидентирањемђачкихидејанаразличитимнивоима,иликористећииједноидруго,каоипитањакакотонапредовањеисказатиадасеистовременонеизгубивезасасамомидејом.
За што ве ли ке иде је?
Придавањепосебногзначајарезултатимакључнихиспитазабудућностученикаиматокомшколовањапресуднијиутицајнаоцењивањенегонаоночимесепостижебољеразумевањекључнихидејаиразвојвештинерезоновањаиформирањаодговарајућихставова
Природнипратилацпромоцијеинквајериметодаунаставинаукајеидентификацијавеликихнаучнихидеја
10
Да бисмо реализовали постављене циљеве, пошли смо корак по коракуназад,одидентификовањаименавеликихидеја.Разматралисмопринципекојибитребалодаводекаодговоримаоциљевимаипроцесунаучногобразовања.Идентификовањевеликихидејанијеништадругонегоискључивањеилиукључивањематеријалаизсвакодневноупотребе.Затоодлукетребадабудузаснованенаексплицитнимипринципијелнимрасуђивањима.
Разматралисмопринципенастартусеминара,аузакључкусмоихсамонабројали.Сесијесуводилисвиучесници,обухватајућиконцепцијувеликихидеја,критеријумеселекције,разматрањенекихпримераипостојећихоквира,природунапредовањаипедагогијусвојственупринципимаиразвојуширокогразумевањанаучнихидејаиприроденаучнеактивности.
Ниједнаодовихтеманиједатаузакључциматокомдвоиподневногсеминара–например,нијебилаусвојеналиставеликихидеја–алијераднастављенкореспонденцијомтокоммесецикојисуследили.Уовомизвештајусу, послеустановљавањадесетпринципакојиподржавајунаучнообразовањесвихђака,објашњенаразмишљањакојасупретходиласелекцији14великихидеја,одкојихједесетизна у ке,ачетирисуо на у ци.Затимсморазматралипитањенапредовањакаусвајањутихидеја,каоинекеимпликацијезапрактичнирадуодељењу,чијареализацијасеостварујеимајућинаумутеистеидеје.Приприказурезултатасеминара,каоикаснијемраду,нисмосепозивалинаспецифичнереференцеизлитературеилинасличанраддругихаутора.Одлучилисмодасенепозивамонадругетекстоведабисмопоткрепилисвојастановишта,алисмо,ипак,назначилидасмоузималиуобзир,свесноилинесвесно,обиманбројтекстоваимишљењапознатихаутораиистраживача.Каоприпремазасеминаркоришћенајелистакључнихизвора,већпознатихучесницима.Другеизворесудодалиучесници,авишеихјебилоупотребљеноуприпремиизвештаја.Листаонихнајинтересантнијихједатаудодатку.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
11
Пр во по гла вље
Прин ци пи ко ји су штин ски по др жа ва ју на уч но обра зо ва њеПриказприниципауказујенавредностиистандардезакојесматрамодабитребалодабудуводичуодлучивањуиакцијамаунаучномобразовањуинакојимабиодлукеиакцијетребалодабудувалоризоване.Иаконепостојихијерархијауначинуњиховогповезивања,ипак јелогичнопочетиодопштихтежњи,сврхе,циљеваинапредовања,следећипринципекојиповезујуискустваучењаиимпликацијезашколскенаучнепрограме.
Школабитребалода,токомгодинаобавезногшколовања,крозобразовнепрограме,систематскинастојидаразвијаиподстичеученичкурадозналостосвету,задовољствоунаучнимактивностимаиразумевањеначинанакојимогубитиобјашњениприроднифеномени.
Научно образовање би требало да повећа ученичку радозналост, задивљеностизапитаност,засновненањиховојприроднојнаклоностиканалажењузначењаиразумевањасветакојиихокружује.Наукабитребалодабудеуведенаипредстављенађацимаушколикаоактивносткојуреализујуљуди,укључујућиињихсаме.Личнаискустваоткривањаиповезивањастарихиновихискуставанесамодаихузбуђујуизадовољавајунегоимипотврђујуда,примењујућиин ква је риме тод,могуиувећатипостојећазнања.Обапроцеса,каоирезултатинаучнеактивности,могудаподстакнупозитивнеемотивнеодговорекојисеогледајуумотивисаностизадаљеучење.
Уовомконтекступосматрамона у ку крозвишеаспеката,пресвегакрозсвеобухватнознањеосветуипроцесимапосматрања,постављањапитања,истраживањаирезоновањаоевиденцијипосредствомкојесеразвијајуимењајузнањаитеорије.Наукасхваћенанаовајначиндобија,алиипотврђујекључнуулогууобразовањувећнасамомпочеткушколовања,нестављајући,притом,удругипланважностосновнеинумеричкеписмености.Улога језика јекруцијалназабилокојуврстуучења,асаманаукаимаспецијалнуулогуунуђењуконтекстаимотивације зањеговразвој.Комуникацијаидискусијаоидејамапроистеклимиздиректногискуствазахтевајуодученикадапокушајудаприхватемишљењадругих,којазатимкористедапреформулишусвојеидејеускладусаискуствимадругих.Дакле,развојјезикаиидејаосветусесасвимприродноодвијаупоредо.Наука,такође,нудикључнеконтекстезаразвојматематичкихвештина.Нетврдимодасвакиконцептможебитиуведенисхваћенураномобразовању.Разумевањенаучнихдостигнућанаосновуистраживањаобјекатаифеномена,стимулисанорадозналошћуоначинуобјашњењаствариусветукојинасокружује,и,каоштојеназначенодаље(Принцип4),нијенештоштојеприсутноилиодсутнонегосекомплексноразвијаузповећањеискуства.
Принципдабинаукатребалодабудедеораногосновношколскогобразовањазаснован јеначврстојевиденцијиоњеномпозитивномутицају.Основношколско образовање преиспитује дечје интуитивне ненаучне
1
Прин ци пи ко ји су штин ски по др жа ва ју на уч но обра зо ва ње
Наукабитребалодабудеуведенаипредстављенађацимаушколикаоактивносткојуреализујуљуди,укључујућиињихсаме
12
идеје,које,акоостанунепроверене,могудаинтерферирајусањиховимкаснијимразумевањемсвета.
Применана уч ногин ква је ри ме то даомогућујеђацимадасерадујупроналазећинештоинтересантнозасебе,иницирајућиистовременопоштовањеприроденаучнеактивности,моћииограничењанауке.Учењеољудимаиисторијинаукеподржавасхватањенаукекаоважногљудскогнапора,у комесепоуздано знање градикрозсистематскуколекцијуподатакаиупотребудоказа.
Главнасврханаучногобразовањајестедаоспособисвакуиндивидууда,каоинформисанисубјекат,учествујеудоношењуодлука,преузимањуодговарајућихактивностикојећебитизањенудобробитидобробитдруштваиокружења.
На уч но обра зо ва ње за свеподразумевадајеоновеомаважнозасвеученике,какоонекојићекаснијепостатинаучнициилитехнолозиили,пак,радитинаместукојезахтеванаучназнања,такоизасвеостале.Научнообразовањејеистовременоодкористизапојединца,алиизадруштво.
Заученикекаопојединце,научнообразовањејеодпомоћиприразвојуразумевања,моћирезоновањаиформирањаставовакојиимомогућујудаводефизичкииемоционалноздравиуспешанживот.Разумевањеаспекатасветакојиокружујепојединца,какооногприродногтакоионогнасталогнаучномприменом,неслужисамодабизадовољилоиистовременостимулисалорадозналостнегоикаопомоћуличномизборуодзначјазаздрављеи уживањеуокружењу, алии уизборукаријере.Начинучењанаукакојиомогућаваразумевањеможетакођедапомогнеуразвојуистицањувештинанеопходнихзауспешносучељавањесаизазовимасавременогсвета,којисебрзомења.Развојставовапреманауцииупотребичињеницапридоношењуодлукапомажеученицимадапостануинформисаниграђани,даодбацешарлатанствоипрепознајукадасучињеницеселективноупотребљенедабисеаргументованофаворизоваланекаактивност.
Добробитзадруштвосетакођеостварујеакосупојединциигрупебољеинформисаниувезисарасипањеменергијеидругихресурса,загађењемипоследицамаштетнихдијета,физичкенеактивностиинеправилнеупотребелекова.Дугорочниимпактљудскихактивностинаживотноокружењеимаширокиспектаримпликација,каконасвакодневниживотпојединца,такоинабудућиживотцелељудскеврсте.Разумевањеначинаупотребенаукеумногострукимживотнимситуацијамајенеопходнодабисецениоњензначајиобратилапажњанаправиланначинупотребенаучногзнања.Ученикбитребалодазнакакотехнологија,користећинаучнознање,можеимати,тренутноиисторијски,позитивниинегативниимпактнадруштво.Повезивањенаукесаситуацијамаиобјектимаизсвакодневногживотаделујестимулативнонапојачаноинтересовањезаучењенаука,алибитребалотакођедабудеупотребљенозаразвојопштеприхваћеногстава,локалноиглобално,опоследицамањенихапликација.
Повећањеопштесвестиоулозинаукеусвакодневномживоту,апосебновећаинформисаност,којајерезултатраногнаучногобразовања,можедовестидовећегинтересовањаученикауизборунаучнеспецијализације,алијепожељниједајетосекундарни,анеглавниефекаткојиимана у ка за све.
2
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Применанаучногинквајериметодаомогућујеђацимадасерадујупроналазећинештоинтересантнозасебе,иницирајућиистовременопоштовањеприроденаучнеактивности,моћииогра
ничењанауке
Начинучењанаукакојиомогу
ћаваразумевањеможетакођедапомогнеуразвојуистицањуве
штинанеопходнихзауспешносучељавањеса
изазовимасавременогсвета,који
себрзомења
13
Научнообразовањеимавишеструкециљеве.Онобитребалодатежидаразвија:• разумевањесетавеликихидејаунауцикојеукључујуиидејеизнаукеиидејеонауциињенојулозиудруштву,
• научнуспособностувезисасакупљањемикоришћењемчињеница,• научнеставове.
Терминиде јасеовдеупотребљаваусмислуапстракцијекојаобјашњаваопаженерелацијеилисвојства.Онсеразликујеодсвакодневнеупотреберечииде ја,којаозначаваисказкојинијеобавезнозаснованнаискуству.Ве ли канаучнаидејајеонакојасепримењујекакобисеповезивалиобјекатиилифеномени,доксеидејакојасекористиупримениспецијалнихопсервацијаилиискуставаможеназватимала.Например,малаидеја јекадаконстатујемодасеглистадоброадаптираланаживотнеусловеуземљи,докбивеликојидејиодговараоисказдасуживабићаеволуиралатокомдугогвременскогпериодадабимогладафункционишууодређенимусловима.
Ђакбитребалода,посредствомнаучногобразовања,развијаразумевањевеликихидејаообјектима,феноменима,материјалимаирелацијамаусветуприроде(например,свакиматеријалјесачињенодмалихчестица;објектисуспособнидаделујуједаннадругинарастојању).Оваквеидејенесамоштонудеобјашњењаоногштојеопаженоиодговоренапитањакојапроистичуизсвакодневногживотанегопружајуимогућностпредвиђањајошнеопаженихфеномена.Научнообразовањебитакођетребалодадопринесеразвојувеликеидејео на уч номин ква је ри ме то ду,резоновањуиметодамарада(например,дајена уч нимин ква је ри ме то доммогућеостваритипредвиђањазасновананавероватномобјашњењуипроценитивалидностразличитихидејауодносунадоказе),каоиидејамаовезиизмеђунауке,технологије,друштваиокружења(например,дапримененаукемогуиматиипозитивнеинегативнедруштвене,економскеиеколошкепоследице).
Иакосуовевеликеидејеуфокусунашихразматрања,веомајеважнонагласитидациљевинаучногобразовањаукључујуиразвојнаучнихспособностиинаучногстава.
Проценаначинаразвојанаучногзнањабитребалодабудебарједнимделомзасновананаискуствуоствареномразличитимврстаманаучногистраживања.Ђациби,крозовакавтипактивности,требалодаразвијувештинупостављањапитањаиналажењаначинаданањиходговореобједињавањемопаженихчињеницаиоствареногмерења,анализомиинтерпретацијомподатака,каоиангажовањемудискусијиоономштојенађеноиначинимакакојеостварено.
Основнинаучниставподразумеважељузаучешћемунаучнојактивности,тј.ин ква је ри ме то дуиистраживањунаучнимпутем.Циљнаучногобразовањабитребалодаукључиижељузаприкупљањемподатаканаконтролисанисистематскиначин,непристрасностприњиховојинтерпретацији,радусарадњисадругима,критичкопреиспитивањетврђењаипредложеногобјашњењаи,токомин ква је ри процеса,одговорнопонашањеуодносунаживотноокружење,својуисигурностидобробитдругог.
3
Прин ци пи ко ји су штин ски по др жа ва ју на уч но обра зо ва ње
14
Овивишеструкициљевисенемогуостваритинезависноједаноддругог.Упроцесуучењасеостварујењиховамеђусобнаинтеракција.Например,ре ал но раз у ме ва ње захтева способности, попут укључивања и употребеевиденцијеирезоновања,алиирадозналост,каоиреспектпремаевиденцијииприхватањуновихидеја.Њиховоостваривањенеопходноукључујеиупотребујезика–усменог,писменогиматематичког–приописуособинаирелацијаизмеђуобјекатаифеномена,каоипрепознавањенаучногзначењаречикојеимајупотпунодругисмисаоусвакодневномживоту.
Неопходанјејасаннапредаккациљевиманаучногобразовања,указивањемнаидејекојејепотребнореализоватинаразличитимнивоима,ослањајућисенапажљивуанализуконцепата,текућегистраживањаиразумевањаначинаучења.
Децадоносеушколуидејеосветуформиранекрозсвојеактивности,посматрањаиразмишљањаусвакодневномживоту.Тосуполазнетачкезаразвојразумевања,способностииставова,каоосновнихциљеванаучногобразовања.Помагањенапреткакатомциљузахтеванеказнањаоњеговомправцуиприроди,причемујепосебноважноштаученикочекуједаћенаучити,разумети,урадитиикакорезонујеотомнапреткутокомнизаетапашколскогобразовања.
Идентификовањетокаовогпрогресазахтева,истовремено,даселогичкоманализомнађуједноставнијеидеје,неопходнекаоосновазаразвијањеонихкомплекснијих(например,идејеомасиизапреминипреувођењапојмагустине)и–поштољудскобићенеморанеопходнодаразвијалогичкеидеје–емпиријскуевиденцијуоначинуразвојамишљења.Посматраноуоквируочекиваногфокусаистраживачкихпитања,овиприступинисунезависни.Ипак,можемода,посматрајућикакоученицидајусмисаоономштосуискусили,понудимобогатиописпроменауњиховомначинумишљења,којеуказујунанапредаккапостављенимциљевима.
Научнеидејесучестоврлокомплекснепанапредакнатомпољузависиодширењаискуства,развојарезоновањаиприступаразличитомначинуобјашњењафеномена,особинаирелација.Због тогаћеисамнапредакбитиразличитодђакадођака,узависностиодприликакојеимсепружајуушколииванње.Прецизанописнапретка,примењивнасвеученике,управојезбогтоганереалан,алиипакпостојеопштитрендовикојиомогућујушириописоногштосеможеочекиватинаразличитимнивоиматокомшколовања,одпредшколског,прекоосновногдосредњошколскогобразовања.Овитрендовиукључују:
• чешћекоришћењемогућностиобјашњењанекихособинакоришћењемкарактеристикакојенијемогућедиректноопазити,
• свестонеопходностиразумевањанеколикофакторакључнихзаобјашњењефеномена,
• већуквантификацијуоногштојеопажено,узкоришћењематематике,којаексплицитнијеизражаваповезаностопаженогипродубљујеразумевање,
• ефектнијуупотребуфизичких,менталнихиматематичкихмодела.
Препознавањеиприменаовакоуопштеногтрендаподржавафлексибилнијиприступнапреткунегоонајкојиистичесеквенцијалнеактивностикојенемогузадовољитипотребесвихђака,алиоовомћебитивишеречиудискусијиувезисаследећимпринципом.
4
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Циљнаучногобразовањатакођеукључујеразвојнаучнихспособностиинаучногстава...Њиховоостварењејенезамисливобезупотребеусменог,писменогијезикама
тематике
Посматрајућикакоученицидајусмисаооном
штосуискусили,можемодапонудимобогатописпроменауњиховомначинумишљења,којеуказујунанапредаккапостављеним
циљевима
15
Напредаккавеликимидејамабитребалодасеоствариизучавањемтемакојесузанимљивеђацима,алисуирелевантнезањиховживот.
Веомајебитноправитиразликуизмеђудокуменатакојиразматрајукурикулумпрекопојединачнихциљевакоје требаучењемреализовати (штојечестслучајснационалнимкурикулумом)иактивностиуодељењукојеостварујуученици.Школскипрограмисупонекадописаникаокурикулуми, алиихмиовдеупотребљавамоу смислудокуменатачијициљевииинтенцијесеодносенанизгодинашколовањаодређеногнивоа.Улогакурикулуманије,баруовомсмислу,дапокажукакосепостављенициљевимогуостварити.Овуулугуимајунаставницииупутствазареализацијупројекатаилиауторипрограма.Таквиматеријалиистичуисадржепримереискуствакојасеостварујуучењем,објашњењимаизнатноједноставнијимприступимаунастојањудасеостварециљевиуПринципу3,алииомогућујусуочавањесастандардимаудругимпринципима.Овобитребалодапомогненаставницимадауспешнијепонудерелевантнаиважнаискуствауучењукојасууочили,акојамотивишуђаке.Главнопитањезапредлагачепрограмаинаставникејекакодаосигурајудама леидеје,развијенеизучавањемспецијалнихтема,омогућепостепеноформирањеве ћих.
Једанодговорједајепотребноанализиратиа при о риусловесвакевеликеидејекакобисекреираонизвежбањакојабитребалокомбиноватистеоријомдабисепостигложељеноразумевање.Потребноједаученициповерујуда,присуочавањуса структуриранимматеријаломипажљивоиздељеним активностима,акоовоурадеданас,сутраћенешторазумети.Међутим,употребаовогприступаистовременоозначавараскидсадостатогаустаљеногкадајеупитањуначинучења,апосебнокадајеречодавањусмислаискуству.Ученициналазедајеврлотешконаучитинештосразумевањемнаосновузадатакакојисуимнаизгледбезнекогсмисла.Ониучемногобржекадаимајумогућностдаповежуновоискуствосавећпознатим,кадаимајувременадаразговарајуипоставепитање,атоихимотивишедадајуодговор.Овоподразумеваактивностикојеомогућујуђацимадарадесреалнимобјектимаинареалнимпроблемима.Значи,програмиобучавањаиучењатребалобидабудудовољнофлексибилнидаомогућеуочавањеразликауискуствуиуономштолокалнасрединаможедапружи.Такосуђачказаинтересованостиљубопитљивоступотребљеникаополазнетачкеурадукаостварењуопштихциљева.Овеактивностинису типичне зарадоконекеидеје уоквиру структурираногпрограма.Активностикојеимајунекисмисаоиинтересзађакечестодоприносеразвојунеколикоповезанихидеја.
Искуствастеченаучењемтребалобидарефлектујуаспектенаучногзнањаинаучногинквајериметодакојисуексплицитнииускладусасавременимнаучнимиобразовниммишљењем.
Наукасечестопредстављаскупомчињеницаитеоремакојесумогудоказати као тачне. Речобјек тив но се често употребљава заописна уч ног ме то да, подразумевајућиистовременодапостоји једанприступкоји јенанекиначиннезависанодљудскограсуђивањаивредности.Супротнотоме, данасвладамишљењеданауканема статички смисао јер теоријезависеоддоступнеевиденцијеикаотаквесуподложнепроменамакаопоследицапојавеновихевиденција.Наукајевиђенакаорезултатљудских
5
6
Прин ци пи ко ји су штин ски по др жа ва ју на уч но обра зо ва ње
Ученициналазедајеврлотешконаучитинештосразумевањемнаосновузадатакакојисуимнаизгледбезнекогсмисла
16
настојања, која, даби сенештоостварило, укључују креативностиимагинацијуподједнакокаоипажљивоодабранеподаткеиинтерпретацијуонихкојигенеришуевиденцију.Историјанаукенудинизпримерапроменауначинусхватањанекихствари.Врлојеилустративанпримерсоларногсистема.Наосновуспособностиразумевањаидоношењаодлукеотомештабитребалоурадитинаосновупознатеевиденције,која,евентуално,идеуприлогновимидејама,могаобисестећиутисакдасутеидејенаизгледочигледне.Али,онеуодређеномтренуткузахтевајупомак,скокукреативноммишљењу,којеводидоновогскупаевиденција.Тоје,уствари,мешавинаиндуктивногидедуктивногрезоновања.Идејекојесуподржаненизомпоновљивихексперименатастичустатусчи ње ни ца,алињиховастабилностзависиодобимностиевидениције.Наукавиђенакаоразумевањесветавишеделујекаостимулансиподстицајученициманегокаонизмеханичкихпроцедураутврђивањапра вил них од го во ра.
Научнаактивностинаучномишљење,билода је упитањунаучникилидете,превасходнотежеразумевању.Битнаразликаизмеђунаукеитехнологијејеуправоутомештоовапоследњанастојидарешипроблемедизајнирањемикреацијомпроизвода.Приразвојуразумевањакрајњиставонаучнојвалидностисеизвлачиевиденцијомизфизичкогсвета.Управоутомпогледусенаукаразликујеодматематике,укојој јелогикаосноварезоновања. Постоји више разлога за комбиновање науке, математикеитехнологијеуобучавањуиучењу,али јеистовременовеомаважнодасепрепознањиховразличитдоприносгенерисањузнањаиразумевања.Атрактивностматематикејеупрецизности,давањемнедвосмисленогодговора.Упоређењусњомнаукаможедаизгледанепрецизно.Тојезатоштозависиодевиденције,којаможебитинесигурнаилиотвореназанизинтерпретација,анесамозатоштојетоствармишљењаилинепотврђеногверовања.
Све научне активности у оквиру курикулума би требало да продубљујуразумевањенаучнихидејаколикоиамбиција,попутразвојаставоваиспособности.
НијеслучајноштојеразвојвеликихидејанапрвомместулистециљевауоквируПринципа3.Збогтогабитребалодаимајуиприоритетприформирањуискуствауучењу.Многиначиниучењаунауцитакођедоприносеразвојуставоваиспособности.Алиактивностикојеимајусамоовенекогнитивнециљевеинемајутемууоквируматеријалакојиможедаводиразвојунаучнихидејанедоприноседовољнонаучномобразовању.Вештинеморајубитиупотребљенеувезиснекомтемомуоквируодређеногматеријала:нештоморабитиопажено;подациморајубитионечему.Акотоне штонијеувезисаразумевањемфизичкогиживогсвета,употребљенавештинајевишегенеричканегонаучна.Слично,активностидизајниранесамозазабавуилиузбуђењенисуништавишедеонаучногобразовањаодватромета.
Каоикодсвихдругихучења,постојеразличитеврстемотивацијезаучењенауке–некесуунутрашње,проистеклеизинтересазадатутему,анекесуспољашње,уобликуузбуђењаилинаграде.Постојижељазапривлачном,брзом демонстрацијом која води до питања која ће ђаци истраживати.Ипак,посебнојеважнодасенаставникуосновнојшколиуверидадечјеактивностиидуидаљеод задовољства,односнодапомажуповећано
7
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Наукавиђенакаоразумевањесветавишеделујекаостимулансиподстицајученициманегокаонизмеханичких
процедураутврђивањаправилниходговора
17
разумевањестварикојеихокружују.Овонезначидаћемлађиученицибитиувексвеснинеопходностиприменевеликихидејакојеимуактивностимапомaжударазумеју,штојезнатновероватнијекодученикаустаријимразредимаосновнешколе.Али,наставникбитребалодабудесвестанкакоактивностидоприносеразвојумишљења,каоидасетадвапроцесачестомогуостваритизаједно.Напримарномнивоу,гдевеликеидејемогуизгледативеомадалекооддечјегразумевања,наставникујепотребнапомоћупрепознавањуважностинапреткакавеликимидејама,полазећиодонихмањих,акојесуразвијенепретходнимискуством.
Ђачки програми учења, као и почетни тренинзи и професионалниразвојнаставникатребалобидабудуконзистентнисметодамаучењаиобучавањакојиомогућујуостварењециљеванаведенихуПринципу3.
Далиученикразумеилиненекуидејузависиодтогаколикомутопомажедадасмисаоекспериментууодговарајућемтренутку.Процесда ва ња сми сланекомновомекспериментуукључујеупотребуидејекојабиомогућилапредвиђањекојећебититестираноновимекспериментом,посредствомнекогобликаин ква је ри ме то да.Могуће јепокушати санеколикоидеја које потичу од претходних експеримената или су их предложилидругиђаци,наставникилинекиизворинформација.Акосуђациприморанидаприхватеидејекоје,понекад,могубитиуконфликтусањиховиминтуитивнимидејама,безприликедасе са ми уве ре,малојевероватнодаћетеидејереалноупотребитиудавањусмисластваримакојесеналазеокоњих.Дакле,наставничкиметодбитребалодабудетакавдаомогућиђацимадаградеразумевањеодговарајућимпредвиђањем,заснованимна:могућимидејама,подацимаприкупљенимнаразличитеначине,њиховојинтерпретацији,преиспитивањуоногштојенађеноуодносунапредвиђањаикроздискусијуколикосутеидејебилекорисне.
Немогуће јесвеидеје,датеуоквируциљеванаучногобразовања,испитатиједноставномманипулацијомобјеката.Упраксијеврлочестонеопходноупотребитиидругетиповеин ква је ри ја,попутпосматрањаикорелационихизучавања,напримеруслучајусоларногсистемаиунутрашњихделоваљудскогтела.Физичкаактивностјеуовомслучајумањеважнаодменталне,укојојбиђацитребалодабудуучеснициуинтелектуалномсмислуунастојањудадобијуиупотребеевиденцију,каоидабудуактивниучеснициумеђусобнојдискусији.
Коликогодјеважанразвојнаучнихидеја,важнојеиучешћеунекомобликуин ква је ри јакојиђациманудинепосредноискуствоуразвојуразумевањаонауцииначинукаконаучницирешавајусвојепроблеме.Наставникби,стога,начиномрадатребалодапружиприликуђацимаданаосновуучешћауна уч номин ква је ри јуразмислеоначинунакојисувиделииупотребилиевиденцију,каоиколикојенањихималаутицајадискусијаприразвоју разумевања. Разумевање природе, моћи и ограничења научнихпокушајасетакођеуспешнијеостварујеучењемосадашњемипрошломрадунаучника.Например,каконаучниципостављајуидајуодговоренапитања,штаихнаводинапостављањетихпитања,каквадискусијазатимследиикакојеразликаупогледимарешена.
8
Прин ци пи ко ји су штин ски по др жа ва ју на уч но обра зо ва ње
Напримарномнивоу,гдевеликеидејемогуизгледативеомадалекооддечјегразумевања,наставникујепотребнапомоћупрепознавањуважностинапреткакавеликимидејама,полазећиодонихмањих,акојесуразвијенепретходнимискуством
Физичкаактивностјеуовомслучајумањеважнаодменталне,укојојбиђацитребалодабудуучеснициуинтелектуалномсмислуунастојањудадобијуиупотребеевиденцију,каоидабудуактивниучеснициумеђусобнојдискусији
18
Семинаризанаставнике,онекојисеприпремајуилисувећзапослениуобразовању,требалобидаукажуда јенаставаницима,каоиученициманеопходноискуствоунаучнојактивностиидискурсуприлагођеномњиховомнивоу.Тикурсевибитребалодаукључевођењеразличитихврстанаучногистраживања,праћеногрефлексијомоусловимаиулозинаставникауподршциразумевањукакосаменаукетакоионауци.
Оцењивањеимакључнуулогуунаучномобразовању.Формативнаоценађачкихдостигнућаисумативнаоценањиховогнапреткаморајубитипримењененасвециљеве.
Оценапосматранакаоинтегралнидеонаставе,акојаимациљдапомогнеучењеученикаописујесекаоформативна.Рационалнојепретпоставитидађаци,дабиучилисразумевањем,требадапочнуодидејаивештинакојевећпоседују.Улоганаставникаједаолакшаовоучењеуверавајућиихдатеактивностиуправонудеправинизизазовазаразвојидејаивештина.Значи,потребнојеуочитикадасуученициуразвојуизнањуспособниданапредују.Важандеоовогпроцесајепомоћученицимаупрепознавањуциљеванекеактивностииначинапроценеширинедостигнућатихциљева,такодаисамимогудаодредесвојуулогууреализацијиодговарајућихнапора.Употребаоцењивањасеуовомпроцесудешаваупоредосразвојемнекеактивности,анепосленечегнаученог,каошто јетослучајусумативномоцењивању,пабизатотребалодабудеуграђеноупрограмеиприручникекојекористенаставници.Потпуно је јаснодаформативнооцењивањеморабитиувезисасвимциљевима,подусловомдајенаставникосигураонајбољемогућностизањиховоостварење.
Сврхасумативногоцењивањајепотпунодругачијаодформативног.Онослужидапокажештајеуодговрајућемтренуткупостигаоученик,какобитобилоприказано,например,родитељимаиодговорнимаилиновомнаставникуприликомпреузимањадужности,каоисамимђацима.Каосумативна,оваинформацијанијетакодетаљнакаоуслучајуформативногпроцеса.Можебитиизведенаизинформацијакојесусакупљанеикоришћенекаопомоћуучењу,аослањасенаинформацијезаснованенаописудостигнућанаразличитимнивоима.Она,такође,можебитиостваренапроверомоногштођакможедаурадинаодређеномнивоу,давањемтестаилиспецијалнихзадатака.Међутим,утомслучајујеврлотешкоосигуратидасвициљевибудупроцењени, јертоограничавајуквантитетитестоваиспецијалнихзадатака,докнаставницимогудасумирајуинфорамцијесакупљенеизширокогспектраактивности.Тојесигурнокомплетнијеуодносунациљевеучења.Комбинацијанаставниковогоцењивањаи специјалнихзадатака,гдесузадациупотребљенидасеуравнотежинаставниковаоцена,вероватнијенудиподатакснеопходноммеромвалидностииреалности.
Претпостављаседаоценаиобразложењерефлектујуонокључностеченознање,пајевеомабитнодасетонеограничинаоноштојемогућебрзотестирати.
Школскипрограмиби,радећинаостварењуовихциљева,требалодапромовишусарадњуизмеђунаставникаиангажујушируиужузаједницу,укључујућиинаучнике.
Усвимобластимаучења,школаможеиматисамокористакоупознародитељеидругеузаједницисаначиномрадауостварењусвојихциљева.
9
10
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Употребаоцењивањакаопомоћиуучењусеодвијаупоредосаразвојемнекеактивности,анепосленечегнаученог,пабизатотребалодабудеуграђеноупрограмеи
приручнике
19
Школскиживот,каодеодечјегискуства,иваншколскичасовимогубитиподршкадечјемрадуушколиакоширазаједницасхватикојециљевебитребалодаостваришкола.Занаучнообразовањејевеомаважнодаудруштвубудусхваћенањеговаулогауразумевањусветакојинасокружује,јертиме ињегове могућности постају виртуелно неограничене. Вредностишколскевизијеициљевамогузнатнопревазилазитиђачкукорист.Многешколеомогућавајуродитељимаидругимадастекнуистуврстуискуствауна уч номин ква је ри јукаоисамиђациинатајначинразвијуличноразумевањепримеранаучнозаснованихпојмова,попутзаконаодржањаенергије,рециклажематеријалаизаштитеживотнихстаништа.
Ђацимогудастекнуизузетнокориснаискустваушколиприреализацијипрограмакојиохрабрујунаставникедарадезаједноислокалномзаједницом.Наукајекомплекснаисвакапроменањенепрезентацијеушколијеврлозахтевна.Малибројнаставникајепотпунокомпетентанусвимобластиманаукекојутребадапрезентуједеци.Многиоднаставникауосновнојшколисеосећајусигурносамоунеколикообластинауке.Некису,увишимразредимаосновнеисредњојшколи,приморанидапрезентујусвеобластинаукеиакосупродубљенијестудиралисамоједнуилидве.Затосвимогуиматисамокористодпрограмакојиомогућујунаставницимадаупореде,наразличитеначине,својукомпетентностсадругима,дамогудадобијусаветеиидејеонаучнимприменамаулокалнојиндустријиоднаучника,каоиодонихангажованихуосновнимнаучнимактивностимаулокалнојзаједници.Омогућавањестудентиманаукеилиистраживачимадапонудесвоју on li neпомоћилипосетешколеипритомрадедиректносађацимаилипонудесвојазнањаипомоћнаставницимаизсвојеужеобластиомогућујенаучнојзаједницидадопринесепобољшањунаучногобразовања.
Прин ци пи ко ји су штин ски по др жа ва ју на уч но обра зо ва ње
Свимогуиматисамокористодпрограмакојиомогућујунаставницимадаупореде,наразличитеначине,својукомпетентностсадругима,дамогудадобијусаветеиидејеонаучнимприменамаулокалнојиндустријиоднаучника,каоиодонихангажованихуосновнимнаучнимактивностимаулокалнојзаједници
20
Дру го по гла вље
Се лек ци ја ве ли ких иде ја у на у циПродискутоваћемоодговоренанекапитањакојадајуоквирнашојселекцији великихидеја и идентификацијињиховог прогреса. Главна питањасу:
• Далиби требалодасебавимовеликимидејамаунауцииливеликимидејаманаучногобразовања–илисуонеједноисто?
• Коликове ли кабитребалодабудевеликаидеја?• Далибитребалодасеограничимонаонеидејекојесупро и за шле изнаучнеактивности–идејеосветуприроде–илиукључитииидејео научнојактивностииоупотребинаучнихидеја?
Овденијеукљученопитањеувезисаученицимакојимасуовеидејеинамењене.Стогајеодсамогпочетканашаглавнанамерабиладаразматрамовеликеидејекојебитребалодабудумеђуостваривимциљевиманаучногобразовањанакрајуобавезногшколовања,засве ђаке.Билодађак,удаљемшколовању,настављаилинеизучавањенаука,теидејесупотребнесваком јеромогућујудавањесмислаономештоопажаусветуприроде,каоиактивноучешћеуодлукамазаснованимнанауци,којесетичуњеговеидобробитидругих.
Да ли су на уч не иде је и иде је на уч ног обра зо ва ња јед но исто?
Акоразматрамосамоидејепотребнељудимаусуочавањусанаучнозаснованимпитањимаиодлукамаизсвакодневногживота,ондајетодискусијастриктноуобластина уч ног обра зо ва ња. Јошувекостајеотворенопитањедалибивеликеидејекоришћенетокомизучавањаприродеушколитребалодабудуистекаоионекреиранекрозактивностнаучника.Засадајесасвимочигледнодабионетребалодабудуједноисто.Усупротномбисествориоогроманјазизмеђуна у ке у шко лиире ал не на у ке,сличанономнаЗападузавремеиодмахпослеДругогсветскограта.Али,штасадостигнућиманаучникакојираденафронтовимазнањаускоросвимобластиманауке–например,употребомВеликогхадронскогсударачасеистражујуусловиувремеВеликогпраскаили,пак,декодирањегеномаорганизама–атосу,сасвимсигурно,врлокомплексназнања,знатноизнадонихприступачнихђацимаушколи?Оваистраживањамогусигурнодадоведудоновихидејаопореклууниверзумаилионогштоодређујеразликеизмеђуорганизама.Ипак,иакокреирањеитестирањеновихидејаможедаукључиекстремнокомплекснетехнологијесакупљањарелевантнихподатака,самеидејенеморајубитиинеопходнокомплекснезађакеушколи.Каоштосеточестоидешава,једномидентификованаидејаизгледаврлоочигледна.ТакосеТомасХаксли,читајућиПо ре кло вр ста, резигниранопрекоревао:„Какосамбиоглуппанисампомислионато.“ЧаксуифеноменикојисеизучавајуВеликимхадронскимсударачемигеномикомразумљивинаодређеномнивоунекомкојесхватиодајема те ри ја са чи ње на од вр ло си ћу шних че сти цаидаће ли је сва ког ор га ни зма са др же ге нет ски ма те ри јал
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
21
ко ји по ма же да се од ре де њи хо ве ка рак те ри сти ке.Овиаргументинаводеназакључакдасувеликеидејеунаучномобразовањурефлексијавеликихидејаунауци,израженихнаначинпримеренученицимаразличитихнивоакогнитивногразвоја.
Курикулумизраженпосредствомовихвеликихидејабитребалодаопстанеод10до15годинаумногимнационалнимкурикулумима.Сасвимјесигурнодаћесеначиннакојисуфундаменталненаучнеидејеприказанеиизучаванемењатикаконаучнознањенапредујеикакосеприказујусадржајикрозкојесуонеразвијене.Међутим,циљевиучења,постављениукурикулумимапосредствомвеликихидеја,имајузнатнодужевремеживотанегосаметемекојесуизучаванеунекомтренутку.
Ко ли ко су ве ли ке ве ли ке иде је?
Великуидејудефинишемокаоидејукојаможебитиупотребљенадаобјасниидапредвидидешавањаувезисаопсегомодговарајућегфеноменауприроди.Ипак,идејеимајуразличитдомет,онерелативномањемогудасеповежуувећу,азатимоваможедабудедеојошвеће,односносвеобухватнијеидеје.
Малаидејасеврлолакоуклапауделовесроднихдоменаразличитихнаучних дисциплина. Када бебе почну даформирају идеје, оне то, сасвимсигурно, раде повезујући их са специфичним догађајима из свог врлоограниченогсвета.Међутим,убрзопочињудаидентификујупрототиповепосматранихобјекатаидогађаја,односнопрототиповекојирефлектујуоноштопрепознајемокаоразличитедомененауке.Такоупрвимгодинамживотабеберазликујуживеинеживеобјекте,препознајуразликеизмеђусупстанци.Овиистипрототиповисунађениудечјемразумевањуунизуземаљаукојимајереализованастудијапонашањабеба.Изгледадајетокоренидејакоје сеналазеуобластибиологије,физикеихемије. Затоинијеизненађујућедавеликеидејекојесмоидентификовалиспадајууоведомененауке.Ипак,изражавањециљеватерминимакарактеристичнимзаодговарајућидоменнезначидајеоноштосеучиуоквирусадржајадоменаилитематоштозахтеватајдомен.Овоби,заиста,билоусукобусдругимпринципимауодељку1.
Постоје такођеисвеобухватнијиконцептикојипремошћују границедоменанаучнихидеја.Онисумалобројниинаврловисокомапстрактномнивоу.Сврставамоихудвеврсте–идејеосветукојинасокружује(каоштојескалирање,симетрија,каузалност,формеифункције)иидејеоначинунакојисунаучнеидејегенерисанекрознаучнуактивност.
Упрвојврстисуидејекојемогубитиреализованесамокадасудомениукојимаонеделују сигурни.Онеукључују,например,концептсистема,попутскупамеђусобноповезанихделовасадржанихувећементитету,којисуприкладнизаизучавањекаоцелина.Таквисистемипостојеунутарорганизама,унутармашина,унутарнекезаједницеиунутаргалаксије.Уњимапостоједогађајикодкојихсеодржавајунекеособинеиликоличине.Например,маса,наелектрисање,енергија,ангуларнимоменат,генипридеобећелије.Другасвеобухватнаидеја,например,указуједапонашањеобјекатаисистемапоказујенекурегуларносткојаомогућујеуспоставља
Се лек ци ја ве ли ких иде ја у на у ци
Великеидејеуначномобразовањусурефлексијавеликихидејаунауци,израженихнаначинпримеренученицимаразличитихнивоакогнитивногразвоја
22
њевезачијимизучавањемјемогућепредвидетирезултатнекогпроцеса.Истовремено,никаданисмопотпуносигурниуоноштоопажамоилимеримо, јерувекпостојинеканесигурностувезисонимштосмодобили,поштосунекирезултативероватнијиоддругих.
Другаврстасвеобухватнихидејајеувезисначиномформирањаипромененаучнихконцепата.Онаукључујеидејеоприродиевиденције,различитимтиповимаинивоуобјашњења,каоидометаиограничењаначинанакојијекомплекснисистеммоделиран.
Разматрајућиалтернативекојесепружајуученицима,којимогуинеморајубрзоданапредујууактивностимазаснованимнанауци,установљеноједаимизгледајузнатнокориснијемањеопштијеидејеуоквирунекогнаучногдомена.Управонатомнивоу,научнообразовањепомажеитежидасеподстичеразвојвеликихидејакодсвихученика,имајући,притом,наумунапоменедатеувезиса5.принципомоважностиразликовањациљевакурикулумаиискуствастеченогучењем.Даљиколапсуобластиужихидејаје,наравно,могућ,алисеризикујегубитаквезаизмеђумањихидејакојеимомогућујудасеукључеукохерентнувећуидеју.Наративнаформаизражавањазначењавеликихидеја,радијенегонавођењелистеизолованихкарактеристика,једнојеоднастојањадасесачувањиховацеловитост.
Ко ји кри те ри јум би тре ба ло упо тре би ти при се лек ци ји ве ли ких иде ја?
Нијесамове ли чи наидејетоштотребаразматрати.Идентификацијувеликихидејачинитешкомирасуђивањеоњиховојрелевантностииважностиуопштемобразовањуцелепопулације.Неможемоупаковатицелунаукууциљевекурикулума,затојенеопходноразмотритиштаможемоизоставити.Далијемогуће,рецимо,дауправопоменутипримери–Великогхадронскогсударачаигеномике–небудуразматраникаоприоритетиутомконтексту?Многипокушајиидентификовањателистепочињуснамеромдасеукључисамомалибројидеја,азавршавајусетекмалимреаранжирањемпознатогсадржаја.Врлојетешкорећиданекечињеницеиидејени су потребне.Управозбогтогамислимодајеодмањепомоћидетаљнаидентификацијасадржајакојебитребалонаучитинегоиматинаумуидеје,које:
• универзалносупримењиве,
• могубитиразвијенекрозразличитесадржаје,изабранекаорелевантне,интересантнеимотивишуће,
• могубитипримењененановесадржајеиомогућујуученицимаразумевањеситуацијаидогађаја,јошувекнепознатих,асакојимасемогунеочекиваносуочититокомживота.
Оваместасунаглашенаупроцесуучењаиприменезнањатакодавеликеидејебивајуупотребљенекаомоћнооруђеуинтерпретацијииразумевањупроменакојеседешавајуусвету.
Такворазматрањеутиченакритеријумселекцијевеликихидеја. Комбинацијанапредпоменутихсугестијаводидозакључкадабивеликеидејетребалода:
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Тешкојерећиданекечињеницеи
идејенисупотребне
23
• имајувеликумоћобјашњења,примењивунавеликибројобјеката,догађајаифеноменасакојимасеђацисрећууживотупреипослешколовања,
• нудеосновузаразумевањеиучествовањеудоношењуодлукакојемогубитиодвеликогзначајазадобробитиздрављељуди,животноокружењеиупотребуенергијеизприроде,
• нудерадостизадовољствоспособношћуналажењаодговоранапитањакојапостављајуљудиосебииприроди,
• имајуикултурнизначај–например,упромениусловазаљудскиживот–рефлектујућидостигнућауисторијинауке,инспирисанаизучавањемприродеиимпактимаљудскеактивностинаживотноокружење.
Заједно,овикритеријумисугеришудасеселекцијаидејанеостварујесамозбогинструменталнихнамеранегоидадопринесезадовољствуразумевањаприроденаучнеактивностиионогштојетокомњеоткривено.Ововодидопитањаоинклузијиидејао науциикакосуупотребљеникаконаукатакоиидејео њој.
Да ли би ве ли ке иде је тре ба ло да укљу че иде је о на у ци и ка ко их упо тре би ти?
Питањеједалиограничитидискусијунавеликенаучнеидеје–онетеорије,принципеимоделекојиобјашњавајуприроднефеномене–илиукључитивеликеидејеопроцесудоласкадотихтеорија,принципаимоделанаосновуфилозофскедебатеоприродинауке.Уизвесномсмислу,онојеизбегнутоисказивањемнашегвиђењанаукекаомногоструког,свеобухватногзнањаосветуипроцесудоласкадотогзнања.Унаучномобразовањуовиаспектифитују једансадругимјержелимодаученичкоразумевањеукључикакопроцеснаучнеактивноститакоиидејекудаонводи.Заиста,врло јетешкозамислитињиховораздвајањеупроцесунаучногобразовањајер,безпознавањаначинаразвојаидеја,учењенаукебизахтевалослепоприхватањемногихидејаоприродикојесусупротнесвакодневномсхватању.
Сдругестране,епистемолошкавезаизмеђунаучногсадржајипроцесајемањеочигледна.Основаевиденцијесадржајаидејаоприродисеналазиупонашањуентитетаиорганизама,докјеосноваевиденцијеидејаонаучнимпроцесимауактивностимаљуди,научника,којинастоједадођудосадржајаидеја.Нидоједневрстеидејасенедолазибезслободногрезоновања,алиидејеопроцесимасу,утомпогледу,знатномањеизазовне.
Ипак,разлозизадефинисањевеликихнаучнихидејанудејакеаргументезаукључивањеидејаонаучнојактивности.Младиљудисе,усветусвезависнијемоднаучнепримене,могуосећатибеспомоћнимбезнекеврстеразумевањанесамотогакакостваримогубитиобјашњененегоикакопроценитиквалитетинформацијанакојимајеобјашњењезасновано.Оваевалуацијаунауцизависиодкоришћенихметодасакупљања,анализеиинтерпретацијеподатака.Преиспитивањезаснованостиидејеомогућујенамдаодбацимотврђењазасновананалажнојевиденцијикојајеселективноупотребљенадаподржисамоодређенеакције.Овојекључнаулогаупотребенаучногзнањауевалуацијиевиденцијесациљемдаседонесу
Се лек ци ја ве ли ких иде ја у на у ци
Младиљудисе,усветусвезависнијемоднаучнепримене,могуосећатибеспомоћнимбезнекеврстеразумевањанесамотогакакостваримогубитиобјашњененегоикакопроценитиквалитетинформацијанакојимајеобјашњењезасновано
24
одлукепопутонихувезисаупотребомприроднихресурса.Оваспособностсечестоописујекаоконститутивнидеона уч не пи сме но сти.Ипак,дометовефразејетоликопроширендањенозначењепостајенеодређено,пајеуправозбогтоганисмоникористилиуовојдискусији.
При каз иза бра них ве ли ких иде ја
Дискусијаувезисовомтемомнасједовеладоселекцијеследећелистеидеја које би требало реализовати на крају обавезногшколовања.Овајкратакприказнеманамерудабудекомплетаннегојединодаукаженадометсвакеодњих.Упоглављу3смонавелиидејеунаративномоблику,штовишеодговараприказунапретканатомплану.
На уч не иде јеСвиматеријалиууниверзумусусачињениодврлосићушнихчестицаАтомисуосновниградивниелементисвихматеријала,какоживихтакоинеживих.Особинеразличитихматеријаласуобајшњенепонашањематома.Хемијскимреакцијамадолазидопрегруписањаатомаусупстанцама,штокаопоследицуимаформирањеновихсупстанци.Свакиатомјесачињенодјезгра,којесадржинеутронеипротоне,ококогакружеелектрони.Супротнанаелектрисањапротонаиелектронасепривлаче,одржавајућизаједноатоме,чимесеобјашњаваиформирањенекогједињења.
ЈеданобјекатможеделоватинанекидругинарастојањуНекиобјектиимајуособинудејстванадругеобјектенадистанци.Унекимслучајевима,попутзвукаисветлости,тајпроцесседешавапосредствомзрачењакојесепростиреодизворадопријемника.Удругимслучајевимадејствонадаљинујеобјашњенопостојањемпољасилекојаделујеизмеђуобјеката.Тоје,например,случајсамагнетскимиуниверзалнимгравитационимпољем.
ПроменакретањанекогобјектајепоследицадејстванекесиленањегаОбјектимењајубрзинукретањасамоаконањихделујенекасила.Гравитацијајеуниверзалнапривлачнасилакојаделујеизмеђусвихобјеката,биломалих,биловеликих,проузрокујућиодржавањекретањапланетаокоСунцаипадањезамљскихобјекатакацентруЗемље.
Укупнасумаенергијеууниверзумујеувекиста,алиенергијаможеда се трансформишеприпромени ствариилипроузроковању тихпроменаМногипроцесиилидогађајиукључујупроменеизахтевајуенергијудасеонедесе.Енергијасеса једногнадруготеломожепренетинаразличитеначине. У тимпроцесима сенекаенергијамењауобликкоји је тежеупотребљив.Енергијанеможедабуденистворенаниуништена.Енергијадобијенаизфосилних гориванијевишедоступнаупогодномобликузаупотребу.
1
2
3
4
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
25
СаставЗемљеињенеатмосфере,каоипроцесакојисеунутар њихдешавајуобликујуповршинуЗемљеиклимунањојРадијацијомкојапотичеодСунцадолазидозагревањаповршинеЗемље,штопроузрокујеконвекцијуструјеуваздухуиокеанима,атимеикреирањеклименаЗемљинојповршини.Загревањемисподповршине,којејепоследицатоплотекојапотичеодунутрашњостиЗемље,долазидокретањаотопљенихстена.Чврстаповршинајеподложнасталнимпроменамакојенастајутокомпроцесаформирањаиерозијестена.
НашсоларнисистемјеврломалидеомилионагалаксијаууниверзумуСоларнисистемчиненашеСунце,осампланетаидругихмањихобјекатакојикружеокоњега.Појаведана,ноћиигодишњихдобасеобјашњавајуоријентацијомиротацијомЗемљеприкружењуокоСунца.Соларнисистемједеогалаксијезвезда,једнеодмногомилионаууниверзуму,огромнограстојањаоднас,одкојихмногеимајусвојепланете.
ЖивиорганизмиимајућелијскуорганизацијутелаСвиживиорганизмисусачињениод једнеиливишећелија.Вишећелијскиорганизмиимајућелијекојесеразликујупремафункцији.Свеосновнеживотнефункцијесурезултатпроцесакојиседешавајуунутарћелија,одкојихјесастављеннекиорганизам.Расторганизмајерезултатвишеструкихћелијскихдеоба.
Организмимасунеопходниенергијаиградивнематерије,збогчегасучестозависниоддругихорганизамаилисуукомпетицијисањимаОрганизми добијају, путем хране, градивне материје и енергију, који сунеопходнизаобављањеосновнихживотнихфункцијаираст.НекебиљкеибактеријесуспособнедакористеенергијуСунцаитакосинтетишусложенемолекулехране.Животињесеснабдевајуенергијомтакошторазлажуовесложенемолекулеипотпуносуенергетскизависнеодбиљака.Усвакомекосистемуизмеђуврстапостојикомпетицијазаенергијуиматерије,којисунеопходнизаживотирепродукцију.
Генетичкеинформације сепреносе са једне генерацијеорганизаманадругуГенетичкеинформацијесеућелијиналазеуДНКмолекулууобликугенетичкогкодакојисезасниванакомбинацијичетириједињења(увидупочетнихслованазиваовихједињења).Гениодређујуразвитакиструктуруорганизама.Прибесполномразмножавањусвигениједногпотомкапотичуодистогродитеља.Приполномразмножавањуполовинагенапотомакапотичеодједног,адругаполовинаоддругогродитеља.
Диверзитет организама,живот на Земљииизумирањерезултат супроцесаеволуцијеСвиорганизмикојиданасживенаЗемљисупотомцизаједничкогпретка,којијебиоједноставниједноћелијскиорганизам.Генетичкимпроменамакрозбезбројгенерација,чијијерезултатпојаваразличитостиуоквирупојединихврста,остварујесеселекцијаонихиндивидуакојесунајбољеприлагођенепреживљавањупододређенимусловимасредине.Организмикојинисуспособниданазадовољавајућиначинодговорепроменамауњиховомокружењу–нестају.
5
6
7
8
9
10
Се лек ци ја ве ли ких иде ја у на у ци
26
Иде је о на у ци
Наукапретпостављадаза свакупоследицупостоји једаниливишеузрокаНаука тражи објашњење или разумевањефеномена у природи посредствомузрока.Предложенообјашњењебитребалодабудезаснованонаевиденцијиостваренојпосматрањемилиекспериментом.Непостоји јединственнаучниметодзагенерисањеитестирањенаучногобјашњења.
Научнаобјашњења,теоријеимоделибитребалонајбољедафитујупознатечињеницеудатомтренуткуНаучна теоријаилимоделпредстављајуреалцијеизмеђупроменљивихиликомпонената системаиморају дафитујурезултатепосматрања, доступнеутомтренутку,каоидадајупредвиђањакојамогубититестирана.Свакатеоријаилимоделсупровизорнииподложниревизијиусветлуновихподатака,чакикадасуњиховапредвиђањаусагласностисаподацимаизпрошлости.Свакимоделимасвојдометиограничењауобјашњењуоногштојеопажено.
ЗнањестворенонаукомјеупотребљеноунекимтехнологијамакојестварајупроизводезадобробитчовечанстваУпотребанаучнихидејаутехнологијијеималазапоследицузначајнепроменеумногимаспектимаљудскеактивности.Напредакутехнологији јепружио могућност даљих научних активности. Заузврат, ово повећањеразумевањапомажеузадовољењуљудскерадозналостиоприроди.Унеким областимаљудске активности технологија је испред научних идеја,докудругимнаучнеидејепретходетехнологији.
Научне примене имају врло често друштвене, етичке, економске иполитичкеимпликацијеУпотребанаучногзнањаитехнологијачинимногеиновацијемогућим.Саманауканеможеодлучитидалисунекенаучнеприменепожељнеилине.Етичкииморалниставовимогубитинеопходниуслучајевимакадасеразматраљудскасигурностиутицајнаљудеиживотноокружење.
11
12
13
14
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
27
Тре ће по гла вље
Од ма ле до ве ли ке иде је у на у циЈасноједасуидентификованевеликеидејекомплекснеиуглавномукључујуапстракцијекојезнатнопревазилаземогућностидецемлађегузраста.Оненемогубитипрезентованеутомоблику.Свакипокушајдасерадинатакавначиндоводидомеханичкогмеморисањаречикојенемајубитнозначењеувезисадогађајимауприроди.Затосеморамозапитатикојимпутемдецаразвијајуовевеликеидејеизнаукеионауци,полазећиодњиховограногистраживањаобјекатаидогађајауокружењу.
Деч је ра не иде је о све ту ко ји их окру жу је
Посматрајућикакобебе,нештопослерођења,покрећуглавуиочи,закљученоједаусмеравајупогледуглавномдужправелинијеиконтраста–воледекорисанеиугаонепредмете–ањиховеочикружепоспољнимлинијамапоказаногобјекта,очигледноразликујућиобјектеодњиховогокружења.Фасциниранису,такође,кретањеми,пратећикретањеобјектагледајуокосебе,врлобрзопостајуспособнидапредвидегдећесенекиобјекатукретањунаћи,чакиакоједеоњеговепутањескривен.Например,акосенекикотрљајућиобјекаткрећеизазаклона,онигледајуутачкуукојојбитребалодасепоновопојави.Истраживачису,употребомовогметода,извелизакључакдабебеупрвојгодиниживотаразумејуданеживиобјектинемогудасепокренусамиодсебе,докживимогу.
Заразумевањесветакојинасокружујепосебносуважнедвеидеје:перманентностобјекатаикаузалност.Идејадајенестаообјекаткојијошувекнегдепостојизахтевавременадабибиларазвијена.Акосеобјекатнепојављујеизазаклона,врломалебебепоказујузбуњеност,алиизгледаданесматрајудајејошувекиза.Посматрајућикаконекојпоследициувекпретходинекиузрок–долазедозакључкадапостојикаузалност.Бебевеомабрзоуочавајудамогунештодаизазовуисапрвимрођенданомизгледадаразликују психолошку каузалност (на пример, добијањеодговораодродитељакрозосмехилиповишенитон)ифизичкукаузалност(пуштенастварпадананиже).Заиста,каоштојеипоменутоупоглављу2,маладецареагујунадогађајеифеномененатакавначиндаправеразликуизмеђудомена,кретања,живихствари,различитихсупстанци.
Постојивеликибројистраживањаоидејамадецекојапоказујудаутренуткууласкаушколувећимајуформиранеидејеомногимаспектимасвета,укључујућиисветнауке.Поштосутеидеједецасамаформиралаизањихонеимајуодговарајућезначење,нијенималолакозаменитиихнекимдругимидејама.Пресвегајетотешкоурадитисана уч нимидејама,којесучестосупротнеинтуицији(каоштојеидејадаћеобјектиупокретунаставитидасекрећусведокнањихнеделујенекасилаизауставиих,пренегоштоћесезауставитисамиодсебе).Дечјеидејеморајубитиузетекаополазнатачканапреткакавишенаучнимидејама,којефитујуњиховпроширенидоменискуства.
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
28
Мо де ли на пре до ва ња
Помоћдециуреализацијиовепроменезависиодтогакакојевиђенпроцесразвојаидеја.Размотримо,например,триразличитавиђењаовогпроцеса:
• Једанодначина јеидентификовањенапреткасличнопро це су пе ња ња уз мер де ви не.Свакикоракморадабудекомплетиранпренегоштоследећикоракбудепредузет.Овојенекаврстаатрактивнеаналогије,којасепонекадкористикаоосновазакреирањескупапажљивоподељенихактивностиучењакојеследеједнадругуунепромењивимсеквенцама.Постоји претпоставка да логичка детерминисаност секвенци коракаодговараначинунакојидецадајусмисаоискуству.Предложенимо дел мер де ви на (например,theAmericanAssociationfortheAdvancementofScience–AAAS,AtlasofScienceLiteracyVolume1and2–атласнаучногописмењавања)узимауобзироноштојепознатооначинунакојидецауче,алисепретпостављадасетоодносинаистиначиннасвеученике,односнодаћесесвиученициосећатизадовољноупењањуистиммердевинама.Такође,каоштосмопредложилиудискусијиоПринципу5,разлозизапењањесвакомпречагомможданећебитиочигледнисвимученицима,поготовунеонимакојинисуустањуданешторазумејуисхватесведокнестигнунаврхмердевина.
• Алтернативнипогледједасенапредакразматрарадијепоширининегоповертикали, са већимидејама које сепостепеношире,обухватајућионемање,што сенеморанеопходноостваритинапредовањемкоракпокорак.Деопроцесаможебитизамишљенкаокомплетирањепу зли.Иакоделовимогубитисклопљениубилокомкораку,погоднојенасамомстартуповезатинеколикоделовазаједно,штоћеомогућитидаселакшепрепознадеонекецелине.Формиранидеоомогућуједаселакшеуочикојаследећапузланајбољеодговарадабисепрошириосклопљенидеоцелине.Међутим,нерадесвинатајначин.Например,некииграчивишеволедапоређајупузлетакодаформирајунекуврстуоквираидазатимкренудаље.Овааналогијауказујеначињеницудајемноголакшерешитипроблем(атимеиучити)кадапостојинекасликакомплетиранихпузли(великаидеја)којасесматраводичем,упоређењусанечимнепознатимштоделовимогудаформирајукадасепоставезаједно.Аналогија,ипак,постајенеадекватнакадасеузмеуобзирдаседецасталносуочавајусановимискуством,какоуформалном образовањутакоиусвакодневномживоту,којеуграђујуусвевећуслику,акојаодговараописуначинарадаодговарајућихствари.Другимречима,бројпузлисевременоммења.Међутим,процесналажењаиповезивањапузлиуједнуцелинуостајеидаљерелевантан,безобзиранапромењивибројпузли.
• Другипредложенимоделјемо дел тре нин га,укомесеучењеостварујекаокодтре нин га за ма ра тон.Капацитетзатр ка ча на ду ге ста зесеостварујепостепено,првотрчањемкраткихдистанци,азатимсведужихидужих.Спи рал ни ку ри ку лумјеврлосличановоммоделу,јерсекодњегаидејеизнекеобластипоновноразматрајууинтервалима,снадомдасваког тренуткапостају свемоћније. Уидеалномслучајуономогућуједоношењеодлукеколикодалекоћесеићиусвакојсесијитренинга(темајеувезисаидејомкојасеразвија)узависностиодтогадоклесепретходностигло.Међутим,упраксијесвакинаредникоракпредетерминисан,такодаовајмоделпатиодистихнедостакакаомо дел мер де ви на.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
29
Нештоодсвакогодовихмоделајевероватнопотребно,јерначининакоједеца саопштавају својеидејеи крећу сеодмањихкавећимварирајуузависностиодприродеидејеиискуствакоједоњеводи.Например,унекимслучајевимадецаимајуразличитеидејеоистомфеноменукојисрећу уразличитимконтекстима, паим јепотребнапомоћуповезивањуиуочавањуједненаучнеидејепримењененаобаслучаја(пузле).Честосуњиховеидејезаснованенаограниченомискуству,такодаономорабитипроширенодабиседошлодоидејесаширомприменом(тренинг).Дечјерезоновањеје,опет,очигледноограниченојеронипридајуважностсамоевиденцијикојапотврђујењиховеидејеилисесећајунекеидеје,упркоссупротној евиденцији, збогнедостатка алтернатива којеимају смисла, aкојејенеопходноувести(мердевине).
Ученициполазеодидејакојевећимајукадапокушајудадајусмисаоновомискуству,билода јеоноуиливанодељења.Истотакорадеинаучницикадапокушавајудаобјасненовефеноменеиприближеихдругима.Идејера ступовезивањемсановимискуствомитестирањемдабисевиделодалипомажудасетомновомискуствудасмисао.Акопотенцијалноупотребљиваидејаводидопредвиђањакојафитујуевиденцијуизновогискуства,ондатаидејапостајенештомалове ћазатоштообјашњавашириопсегфеномена.Чакикадатонефункционише–ипокушасесаалтернативномидејом–експериментјепомогаодасеидејапобољша.Крозовепроцесесенемењасамобројидејаидогађајакојисемогуразумети,негодолазиидоквалитативнепроменеидеја.Широкопримењивенаучнеидејесунезависнеодконтекста.Например,идејаотомештаусловљавадастварипливајуупотребљена језасвеобјектеисвефлуиде.Прелазакодидејеотомезаштонекиобјекатпливауводинавећуидејуопливањууопштепредстављавеликикорак,којиукључујеувођењемоделакојибитребалодаобухватионоштоседешавауврлоразличитимситуацијама.
Напредакодједноставнихидејаонекомспецијалномдогађајуилиискуствунаоне са знатновећоммоћиобјашњењауширемопсегуискустваимајаснеимпликацијезапедагогију.Наовеимпликацијећемосевратитиупоглављу4,заустављајућисенаовомместусамонанапомениданепретпостављамодаученицидолазедоидејаиндивидуалноинезависно,већрадијекрозин ква је рипроцесиинтеракцијусадругима.
На пре дак ка ве ћим иде ја ма у на у ци
Засвакуодвеликихидеја,унајкраћемприказанихуовомпоглављу,настојимосададанаведемомалу,полазнуидеју,којуследивећа,којаможебитиразвијенасациљемдаобухватиширидоменискуства,усмеравајућинаскајошширој,знатноапстрактнијојидејикојаомогућујеразумевањеобјеката,феноменаивезауприроди.Покушавамоидадамоистуврстуописаоначинунакојијеразумевањеостварено,односнодаприкажемокакосеостварујеидејаонауци.
Нанивоу уопштавања, на коме смоиизабралиидентификоване великеидеје,следећидискусијунастрани21,некемалеидејенеизбежнодоприносевеликимидејама.Например,идејео гравитацији супотребнеприформирањувећихидејаосиламакоједелујунарастојању,каоиоефектусилаи соларног система.Сматраседа је, слично томе, утицајљудске
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
Ученициполазеодидејакојевећимајукадапокушајудадајусмисаоновомискуству,билодајеоноуиливанодељења.Истотакорадеинаучницикадапокушавајудаобјасненовефеноменеиомогућењиховоразумевање
30
активностинаорганизмеиживотноокужењенанекиначинидеопричеокомпетицијиизмеђуврста,диверзитетаорганизамаинаучнихпримена.
Приобрадинекетемеувекпочињемосамаломиконтекстуализованомидејомкојућедецауосновнојшколибитиспособнадасхватекрозодговарајућеактивностииодговарајућуподршку.Затимследеидејекојеђациувишимразредимаосновнешколемогударазвију јеримповећаникапацитетапстрактногмишљењаомогућуједауочевезуизмеђудогађајаиопажања(например,некепроменемогубитиобјашњенетрансфероменергијеили,пак,особинематеријаламогубитиобјашњенеприхватањемидеједајематеријасачињенаодчестица).Какосеистраживањеприродепроширујеусредњојшколи,настављасесакреацијоммоделаивезамеђуњима,пасеђацимаомогућуједаразумејурелацијеимоделекојимогубитиупотребљенидабиседаосмисаоширокомдоменуновихиранијихискустава.
Приописуовогнапретканисмопокушалидапоставимограницеизмеђуоногштоби требалодабуденаученоизмеђу1–3, 4–6,итд. годинешколовања.Нисмочакниубеђенидајемогућеилидаиманекекористиодидентификовањадефинисанихграницакојеуказујунанекедиверзитетедужпутањекогнитивногразвојапојединогдетета.Оноштосматрамобитнијимјеопштиправацнапреткакаупотребивимоквирнимобјашњењима.Коликодалекоћедетемоћидасепомериутомправцуусвакомтренуткузависиодбројаконтекстуалнихпромењивих,алииодупотребљенепедагогије,очемућебитидискутованоуследећемпоглављу.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
31
Сви ма те ри ја ли у уни вер зу му су са чи ње ни од вр ло ма лих че сти ца
Свества рикојесрећемоусвакодневномживоту,укључујућиваздух,водуиразличитеврстечврстихсупстанци,названесуматеријализатоштоимајумасуизаузимајупростор.Различитиматеријалисупрепознатљивипосвојимособинама,пасунекеодњихупотребљенезакласификацију,попутчврстих,течнихигасовитих.
Кадасенекиматеријаликомбинују,настајунови,саособинамапотпуноразличитимодонихизкојихсунастали.Другисе,пак,могумешатибезперманентнихпромена,пасемогупоновораздвојити.Материјалимогу,такође,битиизмењенизагревањемилихлађењем.Количинаматеријаласенемењакадасечврститопеилитечнииспаравају.
Акобисематеријалмогаоделити,требалобидасмоустањудауочимодајесастављенизделова,честица,мањихиодонихкојенемогубитивиђенечакнипомоћумикроскопа.Овечестиценисуу материјалу,негосуматеријал.Свечестицеодговарујућегматеријаласуистеиразличитеодонихунекомдругомматеријалу.Честиценисустатичненегосехаотичнокрећуусвимправцима.Брзинакојомсекрећусеодређујенаосновутемпературематеријала.Честицемогуједнадругудапривлачеилиодбијају.Разликаизмеђучврстог,течногигасовитогможебитиобјашњенапосредствомкретањачестицаијачиномраздвајањаипривлачењаизмеђусуседнихчестица.Штојејачасилапривлачењаизмеђучестица,тојепотребноутрошитивишеенергиједасеонераздвоје.Например,припреласкуизчврстогутечниобликпотребнојеутрошитивишеенергијенегокодпреласкаизтечногугасовити.Тојеуправоиразлогзаштоматеријалиимајуразличитетачкетопљењаикључања.
Најмањиделићматеријаласеназиваатом.Свиматеријали,билогдеууниверзуму,живиилинеживи,сачињенисуодврловеликогбројаовихосновнихгра див них бло ко ва,којихимаоко100различитихврста.Супстанцесачињенеодсамо једневрстеатомасезовуелементи.Атомиразличитихелеменатамогудасекомбинују,дајућиврловеликибројједињења.Хемијскимреакцијамадолазидореаранжирањаатомареагујућихсупстанциинастајунове,докистовременоукупнасумаматеријеостајеиста.Особинеразличитихматеријаламогубитиобјашњененаосновупонашањаатомаигрупаатомаодкојихсуонисачињени.
Самиатомиимајуинтернуструктуруисачињенисуодјезгара,којечинепротониинеутрони,ококојихкружеелектрони.Електрониипротонипоседујунаелектрисањекојејекоделектронанегативно,акодпротонапозитивно.Атомисунеутралнијеримајуистуколичинупозитивногинегативногнаелектрисања.Електронисеуматеријикрећуврлобрзо,формирајућиелектричнуструјуипроузрокујућипојавумагнетнесиле.Ефекатсвегаовогасеогледаупрвлачнојсиликојаодржаваатомеимолекулезаједноуједињењу.Кадаседодаилиизбацинекиелектрон,ондаатомостајесвишкомпозитивногилинегативногнаелектрисања,атојепознатокаојон.
Језгранекихатомасунестабилнаимогудаемитујучестицу,штојепознатокаопроцесрадиоактивности.Овипроцесиукључујуослобађањерадијацијеиколичинеенергијекојајезнатновећаодонекојасепојављујеприреакцијиизмеђуатома.
1
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
32
Објек ти мо гу да де лу ју на дру ге објек те на од сто ја њу
Објектимогудаделујунадругеобјектечакикаданисууконтактусњима.Например,светлостсевидисаизворакојисунамблизу,попутсијалицеиливатре,алиисаонихнавеликимрастојањима,попутСунцаизвезда.Тосеобјашњавачињеницомдаовиобјектиемитујусветлост,којапутујеодњихуразнимправцима,аможебитидетектованакададосегненашеочи.Стварисевидебилодаемитујуилирефлектујусветлосткојунашеочидетектују.Звукдолазиодразнихпредметакојивибрирају,аможебитидетектованнадистанциодизворазатоштоваздухилидругиматеријалиокоњегапочињудавибрирају.Звуцисечујукадавибрацијеуваздухудосегнудонашихушију.
Другипримериобјекатакојиделујунадругеобјектебездодиривањајестегравитационасила,којапроузрокујепадањетеланаЗемљу,силеизмеђумагнетаилиелектричнихнаелектрисања.Кадастварикојенисуподупртепадајунаниже,бивајупривученепривлачномсилом,којаиначедржисвателанаЗемљи.Магнетимогудаповлачествариодгвожђаидапривлачеилиодбијајудругемагнетебездодира.Постоји,такође,привлачењеилиодбијањеизмеђунаелектрисанихобјеката.
Видљивасветлост јепримеррадијацијекојасепростиренаначинсличанпростирањуталаса на површни воде. Друге врсте светлости, попут радиоталаса, микроталаса, инфрацрвених, ултравиолетних,Х зракаи гама зрачења, нису видљиве за човечјеоко, аразликујусеједнеоддругихпрематаласнојдужини.Свеонемогудасепростирукрозпразанпростор.Замишљањерадијацијекаоталасапомаженамдаобјаснимокакосеонапонаша.Иакосезвукпростирекаоталас,неможедасекрећекрозпразанпросторјермујепотребаннекиконтинуалниматеријал,измеђуизвораипријемника,крозкојићесепростиративибрације.
Ударомрадијацијеунекиобјекатможедадођедоњенерефлексије,апсорпцијеилирасејања,пролазакрозњегаиликомбинацијепоменутихдогађаја.Радијацијаостајеистакадасерефлектујеогледаломилипролазикрозтранспарентниматеријал,алисеприапсорпцијиунекомобјектумењаиобичнопроузрокујеповишењењеговетемпературе.
Некислучајевиакцијенадаљинунисуобјашњенипосредствомрадијацијеодизворадопријемника.Магнет,например,можедапривучеилиодбиједругимагнетипритомеобаимајуистуулогу.Сличнојеипривлачењеилиодбијањеизмеђуелектричнихнаелектрисањарециопрочно.Привлачењенаниже,којепроузрокујепадањенекогпуштеногтела,такођејерезултатпривлачнесиленарастојањукојаделујеизмеђутогобјектаиЗемље.Гравитационасила,којапостојиизмеђусвихобјеката,зависиодњиховемасеимеђусобнограстојања.Онасеосећајединокадаједаниливишеобјекатаимајуврловеликумасу,каоштојеслучајсапривлачењемобјекатапремаЗемљи.Запрезентацијуоваквихситуацијаупотребљивајеиидејапоља.Пољепредстављаобластукојојсеосећаделовањенекогобјекта,ањеговајачинаопадасарастојањемодтогобјекта.Другиобјекат,улазећиутопоље,бивапривученилиодбијен.
2
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
33
Про ме на кре та ња не ког те ла зах те ва деј ство не ке ре зул ту ју ће си ле на ње га
Силаможенекиобјекатдагурне,повучеилизавртиитимемупромениобликиликретање.Стваримењајукретањесамоаконањихделујенекарезултујућасила.
Коликобрзоћесемењатикретањенекогобјектазависиодсилекојаделујенањегаињеговемасе.Штојемасанекогобјекатавећа,онћеседужекретатипостојећомбрзиномпренегоштосеуспориилиубрза.Оваособинасеописујекаоинерцијатела.
Гравитацијајеуниверзалнапривлачнасилаизмеђусвихобјеката,макакомалихиливеликих,штопроузрокуједасвешто јенаЗемљибивапривученонанижепремањеномцентру.Овапривлачнасиласеназивајошитежиномобјеката.ОбјекатпривлачиЗемљуистомсиломкаоиЗемљањега,међутим,поштојемасаЗемљезнатновећа,опажаморезултујућекретањеобјекта,алинеиЗемље.ПривлачнасилагравитацијенанекиобјекаткојисеналазинаМесецујезнатномањанегоонанаЗемљизатоштоМесецимазнатномањумасуодЗемље.ЗатоћенечијатежинабитизнатномањанаМесецунегонаЗемљи,иакомујемасаиста.ПривлачнодејствоЗемљенаМесецодржавањеговокретањеокоЗемље,докпривлачнодејствоМесецанаЗемљупроузрокујеплимуиосеку.
ОбјекатостајеумировањунаповршиниЗемљејернањегаделујеједнаиливишесилакојесууравнотеженесиломгравитације.Књигакојалежинастолунепадазатоштоатомистоладелујунавишенањусиломкојајеједнакасилигравитацијекојаделујенаниже.
Кадасусилекоједелујунанекиобјекатнеједнакеисупротногсусмера,њиховрезултујућиефекатћебитипроменакретањаобјектатакоштоћеонбитиубрзанилиуспорен.Обрнуто,кретањенекогобјектаостајенепромењенодокнањеганеделујенекарезултујућасила.Честосенепрепознајесилакојаделујенанекиобјекатупокрету,напримерприкотрљањулопте,пасепретпостављадасеонзаустављааутоматски,самодсебе.Уствари,његовокретањесепостепеноуспоравауследдејствасилетрења.Усвимслучајевимасепроменакретањателаостваруједејствомнекерезултујућесиле.Променакретањанекогобјектасенедешавааконеделујенекарезултујућасиланањега,тј.телоостајестационарноили,акојеукретању,настављадасесталнокрећепоправојлинији,сличнокретањузвездананебу.Променакретањасеостварујеуправцудејстварезултујућесиле,например,немакретањаподправимугломуодносунадејствосиле.СателитиостајууорбитиокоЗемљезатоштосулансиранисадовољномсиломдадостигнувисинунакојојјењиховокретањепозакривљенојорбитиокоЗемљепоследицагравитационесилекојаконстантномењаправацкретања,аистовременонепостојиотпорваздухакојибиихуспоравао.
Кадананекичврстобјекатделујусилесупротногсмера,алинеидужистогправца,ондајепоследицањихвогдејстваскретањеилиобртнокретањетела.Ефекатротационесилезависиодрастојањаодосеококојесеостварујеротацијатела.Овоимаврловеликуприменукодоруђаимашина.
Притисак јемерасумесилакоједелујунаодговарајућуповршину.Силакојаделујенавећуповршинупроузрокујемањипритисакнегокададелујенамањуповршину,штојеувезисавеликимбројемпримена,одскијашкихципеладоексера.
3
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
34
Укуп на енер ги ја уни вер зу ма је увек стал на, али може да се тран сфор ми ше при про ме ни ства ри или, пак, омо гу ћу је да се те про ме не и де се
Постојеразличитиначинипомоћукојихдолазидопојавенекихствариилињиховепромене.Стваримогудапроменекретање гурањемилиповлачењем.Загревањемтакођедолазидоњиховепромене,напримерприкувању,топљењучврстесупстанцеилипретварањуводеупару.Електрицитетможепроузроковатидасијалицазасветли.
Усвимовимслучајевимадолазидопроменестварикојуизазиваенергијакојасеутимпроцесимамењатрансформацијомизједногобликаудруги.Објекаткојипредајеенергијунечемдругомназванјеизворенергије,ипак,оннекреираенергијунегојеморастворитиизсебеилидобитиоднекогдругог.
Објектипоседујуенергијубилозбогсвогхемијскогсастава(каоуслучајугориваибатерије),њиховогкретања,температуре,позицијеугравитациономидругимпољимаилизбогкомпресијеилиувртањаеластичногматеријала.Енергијаможедабудедепонованаунекомобјектуприњеговомподизањунаодређенувисинуизнадтлатакода,кадасеонопустидаслободнопада,тадепонованаенергијаможедабудеузрокнекихпромена.Некиобјекатимавећуенергијукадајезагрејаннегокадајехладан.Топлотапрелазисателавишетемпературенателонижетемпературесведокимсетемпературенеизједначе.Којомбрзиномћесеовајпроцесодвијатизависиодврстематеријалакрозкојисетоплотапростире.Хемикалијеућелијамабатериједепонујуенергијукојасеослобађакадајебатеријаповезанатакодадолазидопротицањаелектричнеструје,односнопреношењаенергије.Енергијаможебитипренетарадијацијом,попутзвукауваздухуилисветлостиуваздухуиливакууму.
Многипроцесиифеномени,одрастабиљакадовремена,објашњенисупрекоразменеенергије.Преносенергијекојипроузрокуједешавањенекихстварискороувекјерезултатнежељенетермалнеенергијепроизведенеиемитованепроцесимапровођењаилирадијације.Термалнаенергијапредстављахаотичнокретањеатомаимолекула,аенергијаутаквомобликууопштенијелаказаупотребу.
Енергијанеможебитистворенанитиуништена.Кадасеенергијапредаодједногобјектадругом,ондаукупнаенергијаууниверзумуостајеиста,јерјесумакојујеједанобјекатизгубиоједнакаонојкојуједругиобјекатпримио.КадаСунцезагреваЗемљу,долазидоњеговогпостепеног губиткаенергијепроцесомрадијације.Масаатома јеобликдепонованеенергијеипознатајеподназивомнуклеарнаенергија.Радиоактивниатомможеослободитиенергијукојујемогућеупотребитиуобликутоплоте.
Увећање популације на планети Земљи имодеран начинаживота имају за последицусталноповећањепотребазаенергијом,посебноуобликуелектричнеенергије,која јенајпогоднијазаупотребу.Поштосуфосилнагорива,којасенајчешћекористеуелектричнимцентраламаигенераторима,ограниченихресурса,неопходнојенаћидругеначинепроизводњеелектрицитета,узистовременосмањењезахтевазапотрошњомповећањемефикасностипроцесаукојимајеупотребљавамо.
4
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
35
Са став Зе мље и ње не ат мос фе ре, као и про це си ко ји се у њи ма де ша ва ју об ли ку ју по вр ши ну Зе мље и ње ну кли му
ВаздухпостојисвудаокоЗемљинеповршине,алигајесвемањеимањекакосеодњеудаљавамо(високонанебу).Времејеодређеноусловимакојивладајууваздуху.Температура,притисак,правацибрзинакретањаиколичинаводенепареуваздухусемеђусобнокомбинују,креирајућивременскеприлике.Систематскиммерењемовихпараметарамогуће је направити модел који се користи при вероватном предвиђању временскихприлика.
ВећидеоЗемљинеповршинејепокривентлом,којечинимешавинапарчадистенаразличитевеличинеиостатакаорганизама.Плоднотлосадржитакођеиваздух,воду,некехемикалијенасталераспадомживихврста,посебнобиљака,иразличитихживихорганизама,попутинсеката,црваиглиста,бактеријаитд.Стенепредстављајучврстиматеријалкојисеналазиисподтла.Постојивеликибројразличитихврстастенасаразличитимсаставомиособинама.Деловањемветраиводедолазидопостепеногнагризањаикруњењастенаумањекомаде–песакјесачињенодтаквихврлоситнихзрнацастена,амуљиблатоодјошситнијих.
СлојевиваздуханаЗемљинојповршинисутранспарентнизавећидеорадијацијекојадолазисаСунцаионапролазикрозњих.Тарадијација,апсорбовананаповршиниЗемље,представља спољашњиизвор енергије. Радиоактивниматеријал унутар Земље јењенунутрашњиизворенергије.РадијацијаодСунцаснабдеваенергијомбиљке,којесадржехлорофилштоимомогућујеправљењеглукозеупроцесуфотосинтезе.ЗемљинаповршинасеапсорпцијомрадијацијекојадолазисаСунцазагреваизатимемитујерадијацијувећеталаснедужине(инфрацрвенизраци),којанеможедапрођекрозатмосферукојајеапсорбује,одржавајућинатајначинтоплотунаЗемљи.Овајфеноменјепознаткаоефекатстакленебаштејерјесличанначинунакојисеунутрашњостстакленебаштезагревасунчевимзрачењем.
Кисеоникуатмосфери,којипроизводебиљкепроцесомфотосинтезе,наиндиректанначинштитиЗемљуодкраткихталаса(ултравиолетни),којисеналазеусунчевојрадијацији,аштетноделујунамногеорганизме.Деловањемултравиолетногзрачењанакисеоникугорњимслојевимаатмосфередолазидостварањаозона,пајенатајначинапсорбованотоштетнозрачење.ОзонуатмосфериможебитиразграђеннекимхемикалијамакојесупроизводљудскихактивностинаЗемљи.
ИсподчврстекореЗемљесеналазитопаослој,којисеназиваомотач.Омотачјечврсткадасеналазиподпритиском,апостајетечан(називасејошимагма)кадасетајпритисаксмањи.НанекимместиманакориЗемљесепојављујупукотинекојеомогућујумагмидаизађенаповршину,напримеруслучајувулканскихерупција.КоруЗемљечинебројнечврстеплочекојесерелативнокрећуједнауодносунадругу,ношенедужкретањаомотача.Присударуовихтектонскихполочадолазидоформирањапланинскихланаца,адужграницасударатектонскихплочасеформирајунапрслиненакојимаседешавајуземљотреси,амогућесуивулканскеактивности.Земљинаповршинасеврлоспоромењатокомвремена,ерозијомпланинауследвременскогутицаја,каоистварањемновихкададођедоподизањакоренавише.
5
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
36
Наш со лар ни си стем је вр ло ма ли део јед не од ми ли о на га лак си ја у уни вер зу му
НашеСунце је једнаодмногихзвездакојечинеуниверзум.ЗемљасекрећеокоСунцаправећиједнуорбитузагодинудана.МесецсеобрћеокоЗемљекомплетирајућиорбитузачетиринедеље.Сунце,којесеналазиуцентрусоларногсистема,јединијењеговобјекаткојијеизворвидљивесветлости.МесецрефлектујесветлосткојупримаодСунца,апоштосекрећеокоЗемљевидисесамоонањеговастранакојајеосветљенасунчевомсветлошћу,чимесеобјашњавјуињеговеменекојесепојављујууразличитовреме.Земљаротираокоосекојаимаправацсеверјуг,па,уследтогњеногкретања,изгледадасеСунце,МесецизвездекрећуокоЗемље.Последицаоверотацијејепојаваданаиноћи,узависностиодтогакојидеоЗемљинеповршинејеокренутближеилидаљеодСунца.
ЗемљијепотребногодинуданадакомплетираорбитуокоСунца.ЗемљинаосаимарелативнинагибпремаравнињенеорбитеокоСунца,такодаседужинаданамењасапозицијомнаЗемљинојповршиниисагодишњимдобом.НагибЗемљинеосепроузрокујепојавугодишњихдоба.
Земљајеједнаодосам(досадапознатих)планетанашегсоларногсистемакојесе,заједносамногимдругиммањимобјектима,обрћуокоСунца,поприближноциркуларнимпутањама,наразличитимрастојањимаодСунцаипотребноим јеразличитовремедакомплетирајуорбитуокоњега.Растојањаизмеђуовихнебескихтеласуогромна.Например,Нептунјеудаљен4,5милијардекилометараодСунца,односно30путаједаљинегоштојеЗемља.ПосматраносаЗемље,другепланетесекрећууодносунапозицијузвезда.
ПонекадсевеликикомадичврстогматеријалакојисекрећуокоСунцаприближетоликоЗемљидабивајупривученињеномгравитацијомпанастављајудасеубрзанокрећукрозњенуатмосферу,укојој,уследтрењаизмеђуњиховеповршинеиваздуха,долазидозагревањаиусијања,пасевидекаозве зде па да ли це.Иначе,кретањеобјекатаунутарсоларногсистемајеуглавномрегуларноипредвидиво.Истинаучнизакониилиуопштавањеначинапонашањаствари,примењенинаЗемљу,такођесупримењивинацеоуниверзум.Постојеевиденције,наосновусистематскихсвемирскихистраживања,дасепроменедешавајунаповршинамапланетапоштосусеонеформирале.
Прванајближазвездасеналазиназнатновећемрастојањуоднашенајудаљенијепланете,тј.Нептуна.НашеСунцејеједнаодмилионзвездакојезаједночиненашугалаксију,познатуподименомМлечнипут.Ууниверзумупостојемилионигалаксија,незамисливовеликогмеђусобнограстојања, које се свевеомабрзокрећу, удаљавајући се једнаоддруге.Таквокретањегалаксијанаговештавадасеуниверзумсталношири,одстањаудавнојпрошлостипознатогкаоВе ли ки пра саккабудућностикојајејошувекнепозната.
6
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
37
Ор га ни зми су ор га ни зо ва ни на ће лиј ској осно ви
Живиобјекти(организми)серазликујуоднеживихобјекатаспособношћукретања,репродукцијеиреаговањананадражај.Њиховопстанакуживотујемогућакоимајуводу,ваздух,храну,одговарајућиначинзаослобађањеизметаиокружењекојеостајеунекомспецијалномопсегутемпературе.Свиживиорганизмисусачињениод једнеиливишећелија,којемогубитивиђенепомоћумикроскопа.
Свеосновнефункцијеживотасурезултатпроцесакојиседешавајуунутарћелија.Ћелијесетокомрастаирепродукциједеле,дајућивишећелијаиекстрахујућиенергијуизхране,унастојањудаодржесвојефункције.Некећелијеумултићелијскоморганизмунесамоштообављајуфункцијекаоисвеосталевећинекеспецијалне.Например,ћелијемишића,крвиинераваобављајууорганизмуиспецифичнефункције.Ћелијесечестогрупишууткива,ткивауоргане,аорганиуорганскесистеме.Системи,учовечјемтелу,обављајукључнефункциједисања,варења,елиминацијеотпадаиконтролетемпературе.Циркулаторнисистемпреузимаиразносиусвакидеотеламатеријалпотребанћелијамаипредајерастворљивиотпадуринарномсистему.
Унутарћелијасеналазивеликибројмолекуларазличитеврстекојиинтерреагујуиобављају функције ћелије.Међусобна комуникација ћелија и координација активности, умултићелијскиморганизмима,остварујесепреносомсупстанценајближимћелијама.Ћелијскамембранаимазначајнуулогуурегулисањуоногштоућелијуулазииизњеизлази.Активностунутарразличитихтиповаћелијајерегулисанаензимима.Хормони,ослобођениуспецијалнимткивимаиорганима,регулишуактивностиудругиморганимаиткивимаиутичунацелокупнофункционисањеорганизма.Кодљудисевећинахормонатранспортујекрвљу.Болестјечесторезултатлошегфункционисањаћелија.Лековиделујутакоштоубрзавајуилиуспоравајурегулаторнемеханизмеензимаилихормона.Мозакикичменамождинатакођедоприносерегулисањуактивностићелијаслањемпорука,дужнервнихћелија,уформиелектричногсигналакојисебрзокрећеизмеђућелија.
Ћелијефункционишунајбољеуодређенимусловима,посебнокадајеупитањутемператураикиселост.Једноћелијскиивишећелијскиорганизмипоседујумеханизмекојиодржавајутемпературуикиселостуодговарајућимграницамакојеомогућујуњиховопреживљавање.
7
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
38
Ор га ни зми ма је по треб на енер ги ја и ма те ри јал од ко јих су за ви сни и око ко јих се бо ре са дру гим ор га ни зми ма
Енергија јепотребнасвимживимбићима, како захрану такои заваздух, водуинекетемпературнеуслове.Биљкекојеимајухолорофилупотребавајусунчевусветлостзаправљењепотребнехранеидепоновањеонехранекојуодмахнекористе.Животињама јепотребнахранакојудиректноваре,адокоједолазебилодиректноједућибиљке(биљоједи)илиједућиживотиње(месоједи)којесусехранилебиљкамаилидругимживотињама.Преживљавањеживотињајесуштинскизависноодбиљака.Везеизмеђуорганизамамогубитипредстављенекаоланацимрежаисхране.
Некеживотињесузависнеодбиљаканесамозбогхраненегоидругихпотреба,напримерзаправљењасклоништа,ауслучајуљудскихбићазависностсеогледакрозпотребузаодећомигоривом.Биљкетакођезависе,наразненачине,одживотиња.Например,цветањебиљакаможебитизависноодинсекатакодпроцесаопрашивања,аоддругихживотињакодразношењањиховогсемена.
Међузависни организми који живе заједно у специјалним животним условимаформирајунекиекосистем.Унекомстабилномекосистемупостојепроизвођачихране(биљке),потрошачи(животиње)иразграђивачи,попутбактеријаигљивакојесехранеотпаднимпроизводимаимртвиморганизмима.Разграђивачипроизводематеријалекојипомажурастбиљака,такодасемолекулиуорганизмимаконстантнопоновоупотребљавају.Свиовипроцесиседешавајуузразменуенергијеунекомекосистему.Деохранекојујеупотребиоорганизамзаживотнепроцесесерастуракаотоплота,алисетоуекосистемунадокнађујеенергијомодСунцаупотребљеномзапроизводњухранезабиљке.
У свакомекосистемупостојиборбаизмеђуврста заенергијомиматеријалиманеопходнимзањиховживот.Постојаностнекогекосистемазависиоднепрекиднерасположивоститихматеријалауживотномокружењу.Биљневрстесеадаптирајунаодређенуколичинуводе,светлости,минерала,каоинапросторкојиимјенеопходанзарастирепродукцијууодговарајућимлокацијамакарактеристичнеклиме,геолошкихихидролошкихуслова.Акосетиусловипромене,ондаипопулацијабиљакаможедасепромени,штосасвојестранеимазапоследицупроменупопулацијеживотиња.
8
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
39
Ге нет ска ин фор ма ци ја се пре но си од јед не ге не ра ци је ор га ни за ма на дру гу
Живиорганизмидајупотомкеистеврсте, алиониу већини случајеванисуидентичниједнисадругимаилисасвојимродитељима.Биљкеиживотиње,укључујућииљуди,помногимкарактеристикамасусличниродитељимазатоштосегенетскаинформацијапреносиодједнегенерацијенаследећу.Другекарактеристике,попутвештинаипонашања,непреносесенаистиначинипотребноихјестећи(научити).
Информацијекојесепреносеизмеђугенерацијасууформикода,представљеногтакодасуделовивеликогмолекуланазваногДНКпостављенизаједно.ГенпредстављадужинуДНК,астотинеилихиљадегенасепреносиједнимхромозомом.Већинаћелијауљудскомтелусадржи23парахромозомасаокодвадесетипетхиљадагена.Уњимасеналазеинформацијенеопходнезарастирепродукцијувећинећелија.
Кадасећелијадели,каоупроцесурастаизаменемртвихћелија,генетскаинформацијајекопиранатакодасвакановаћелијапреносирепликуродитељскећелије.Уовојрепликацијисепонекаддешавагрешка,проузрокованамутацијом,којаможе,анеморабитиштетнапоорганизам.Променеугенимамогубитипроузрокованеусловимаокружења,попутрадијацијеихемијскихпроизвода.Овепроменемогуделоватинаиндивидуу,алисетоможерефлектоватинапотомствосамоакосуседесилеуполним(спермаилијајашце)ћелијама.
Уполнојрепродукцијисесједињујећелијаспермемушкејединкеићелијаизјајашцаженскејединке.Ћелијеспермеијајашцасуспецијализованећелијеодкојихсвакаима,случајноизабрану, једнуоддвеверзијесвакоггенакојипоседујуродитељи.Уоплођеномјајашцусе,процесомкомбиновањаспермеијајашца,формирагенетскиматеријалкојичиниполовинаизћелијеспермеиполовинаизћелијејајашца.Какосеоплођенојајашцепоновоипоноводели,овајгенетскиматеријалсекопира(преписује)усвакојновојћелији.Комбинацијаирекомбинацијагенетскогматеријалаформираногупроцесуспајањаћелијајајашцаисперме,азатимињиховофузионисањедоводидомноштваразноврснихмогућихкомбинацијагенаиразликакојемогубитинаследнеодједнегенерацијенадругу.Овимсеомогућујепотенцијалнаселекција,каорезултатнекихпроменакојеомогућујуорганизмимадасебољеадаптирајунанекеусловеизживотногокружења.
Бесполнарепродукција,којасесасвимприродноодвијакодвеликогбројаорганизама,укључујућиинекебактерије,инсектеибиљке,доводидопопулацијасаидентичнимгенетскимматеријалом.Биотехнологијајествориламогућностизастварањегенетскиидентичнихорганизама,процесомклонирања,коднизаврста,укључујућиисисаре.
Многотогасеогенетскиминфорамцијама,токомвремена,сазналомапирањемгеномакодразличитихврстаорганизама.Кадасупознатесеквенцегена,ондагенетскиматеријалможевештачкимпутембитипромењен,дајућиорганизмиманекеновекарактеристике.Специјалнетехникегенскетерапијесуупотребљенезауношењегенаухуманећелије,штоћевероватноубудућностиомогућитиилечењепојединихболести.
9
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
40
Ди вер зи тет ор га ни за ма, жи вих и не ста лих, је сте ре зул тат ево лу ци је
Данасусветупостојимногоразличитихврстабиљакаиживотиња,алиимногоонихкоје сунекадпостојале, а затимнестале.Свеовосазнајемоузпомоћфосила.Животињеибиљкесукласификованеу групеиподгрупепремасличностима.Например,унутаргрупеживотињапознатихкаоптицепостојефамилијептица,попутсеница,и,унутарфамилије,различитеврсте,попутплавихсеница,великихсеницаидугорепихсеница.Организмиистихврстасеуглавномразмножавајууоквирутеврсте.Различитеврстеобичнонеучествујуумеђусобномразмножавању.
Иакосуорганизмиистеврстеврлослични,ипакпостојемалеразликеодједногдодругог.Живиорганизмисунађениунекимокружењимазатоштопоседујуособинекојеимомогућују да ту преживе. Адаптација на окружење је остварена због настајањамалихразликакојеседешавајутокомрепродукције,патакопојединимбићимабољеодговараокружењенегодругим.Онакојасубољеадаптирана,уборбизаматеријалиенергију,преживећеипренетисвојеадаптиранеособиненапотомке.Онекојимаслабијеодговаранекоокружењемогудаизумрупререпродукције,такодаћегенерацијекојенастајусадржавативишебољеадаптиранихиндивидуа.Овосе јединодешаваакосупромененасталекаорезултатмутација(промена)кодрепродуктивнихћелија.Променеудругимћелијамасенепреносе.
Природнаселекцијаорганизамасаизвеснимкарактеристикамакојеимомогућавајудапреживеуодговарајућимокружењимасеодвијајошоднастанкапрвогобликаживота,којисенаЗемљипојавиопреоко3.5милијардегодина.Једноставниједноћелијскиорганизмисусепојавилиураномпериодуисторијеживота.Некиодњихсу,преокодвемилијардегодина,еволуиралиуорганизмекојисуомогућилиразвојданашњихвеликихживотиња,биљакаигљива.Другиоблицисуосталиједноћелијски.
Када се десе климатске, геолошке или популационе промене, онда и корист од некихспецифичнихнаслеђенихкарактеристикаможебитиувећанаилисмањена.Људскеактивностимогуиматидалекосежнепоследиценаживотноокружење,штосевећогледаупроменамакојесуштетнепомногеорганизме.Садашњинестанакорганизамакаопоследицаљудскихактивностисеугрубојпроцениизражавакаостотинупутавећинегодатихактивностинијебило.Одржавањедиверзитетаиунутарврстајевеомазначајно.Редукцијадиверзитетакодживихбићаможепроузроковатизначајнудеградацијуекосистемаигубитакспособностидасеодговоринапроменеуживотномокружењу.
10
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
41
На у ка по ла зи од то га да за сва ку по сле ди цу по сто ји је дан или ви ше узро ка
Науканалазиобјашњењазаштосестваридешавајубаштакокакосуседесилеилизаштоимајубаштаквуспецијалнуформу,претпостављајући,притом,дасвакупоследицуизазиваједаниливишеузрока,пазатоипостојиразлогдаствариузмуобликкакавсуузеле.Објашњењенијенекаврстанесигурнепроценеилинагађања,јердаонобудебаштакво,увекпостојинекиразлог.Заштоствариуправотакорадеилизаштосуседесилеобјашњавасеузрокомдокогаседолазинаразличитеначине.Пажљивимпосматрањем,укључујућиимерењагдејетомогуће,можесепретпоставитиштабимоглодаседеси.Удругимслучајевимајемогућеурадитинештоштобиизазвалопромене.Кадасетоуради,веомајеважно,акојемогуће,видетидадругествариостајуисте,такодасерезултатможеприписатипоследицикојапотичеодпроменесамоједнествари.
Свакатврдњаоономештосеобјашњаваувезинекогспецијалногдогађајаилиусловабитребалодабудезасновананаевиденцијикојајеподржава.Пажљивоисистематскопосматрањеиодговарајућеобјашњењеоногштојеопаженојефундаменталноунаучномистраживању.Веомајеважноузетиуобзирдапонекадоноштољудиочекујудаседесиутиченаоноштоћеопазити,затојеправилодобрепракседапосматрањеобављанеколикољудинезависно.
Можепостојативишеразличитихидејаоначинунекогобјашњења,управоизтихразлогајеинеопхододасеевиденцијомзакључикојаидејареалноифункционише.Могућаобјашњења(хипотезе)указујунафакторилифакторекојиомогућујуобјашњењеразматраногфеномена.Приликомтестирањасеупотребљавајухипотезедабисепредвиделоштаћеседеситикадасетифакторипромене,азатимсепосматрадабисевиделодалиевиденцијаоногштоседешавафитујепредвиђање.Акоједобијенирезултатусагласностисапредвиђањеминиједандругифакторнепроизводиистирезултат,ондајетајфакторприхваћенкаонајбољи заобјашњењеразматраногфеномена.Ипак,постојиинеколикоинтерреагујућихфактора,паулогасвакогодњихможебитинеодређена.
Услучајудасафакториманијемогућаексперименталнаманипулација,каоштојепримеркретањапланетауСоларномсистему,ондафеноменимогубитиистраживанисистематскимпосматрањемунеколикоуказанихприликаиунекомвременскоминтервалу.Разматрајућиодређенеподаткемогућејеоткритидаизмеђуфакторапостојикорелација–кадасеједанфактормења,ондасетодешаваисадругимнарегуларанначин.Корелацијаможебитиупотребљенадасепредложиодговарајућимодел,којиможебитикоришћендасеостваринекопредвиђање,чакикадаукључујеаспектекојинемогубитидиректноопажениилипромењени.Ипак,корелацијанеможебитиуобичајеноузетакаозакључнаевиденцијадајенекифакторузрокпромена.Штавише,налажењедаједнастварузрокујенекиефекатнијеистовременоиобјашњењемеханизмакојимјетајефекатпроизашао.Збогтогајенеопходанмоделвезезаснованенанаучномпринципу.
Феноменикојисуседесилиупрошлости,попутпроменестенаиеволуцијеврста,могутакођебитиподложнипроцесутестирањахипотеза.Утаквимслучајевима,најбољемогућеобјашњењеседобијакадасусвехипотезекохерентнеиконзистентнесасвимпознатимчињеницамаинаучнимприниципима.
11
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
42
На уч на об ја шње ња, те о ри је и мо де ли би тре ба ло нај боље да фи ту ју по зна те чи ње ни це у да том тре нут ку
Свакоможепоставитипитањеостваримаизприроде,азатимможенаћиинекиодговоркојићепомоћиразумевањуоногштоседесило.Наукатореализујекрознекуврстусистематскогин ква је ри ја, којиукључујесакупљањеподатакапосматрањемилимерењемкарактеристикаразматранихобјекатаиликоришћењемнекихдругихизвора.Доброилилошеобјашњењеможебитидобијеноузависностиодтогакаквисуподацисакупљени,штосеобичнореализујеследећинекутеоријуилихипотезуотомештасеможедесити.
Нучнициуциљупредстављањаоногштомиследабимоглодаседесикреирајумоделекојиимпомажуупроцесуобјашњењаоногштојеопаженоионогштоусловљаванекадешавања.Понекадсутофизичкимодели,попутсоларногмоделаукомесеразличитиобјектиупотребљавајудабисепредставилиСунце,Месец,Земљаидругепланете,или,пак,моделотомекакосезамишљараспоређеностатомаунекомједињењу.Другимоделисутеоријски,попутпредстављањасветлостикаоталасногкретања,инајчешћесудатирелацијамаувидуматематичкихформула.Некимоделисувеомачврстоуграђениутеоријекојесусепоказалекаоврлоуспешнејерудосадашњојприменинисуималенекихконтрадикторности.Другису,пак,провизорниивероватноћебитипромењениубудућности.Понекадпостојивишеодједногмогућегмодела,аевиденцијаотомекојијенајбољиниједефинитивна,докунекимслучајевимајошувекнемамозадовољавјућимодел.
Креирањемоделабилокојеврстезахтевакакоспособностимагинацијеотомекако јемогућеповезатиствариједнесадругима,такоиупотребуоногштојевећпознато.Онинуденачинобјашњењафеноменапосредствомвезаизмеђуделовасистема.Резоновањезаснованонамоделузначидасеидедаљеодоногштојемогућедиректноопазити,иакосејошувекодржававезасаевиденцијомпоређењемоногштосеможеопазитиипредвиђањиматогмодела.
Теоријеимоделисетестирајутакоштосеупотребљавајуњиховепредикцијеувезисаефектимаизвеснихпромена,азатимзакључуједалисутепредикцијепотврђенесакупљенимновимподацима.Сакупљенеподаткејепотребноинтерпретиратипокушавајућидасеобјаснионоштојепронађено.Објашњењанисурезултатсамоевиденцијеподатаканегосекреирајуупроцесукојиврлочестоукључујеинтуицију,имагинацијуипознатехипотезе.
Аконовиподацинефитујуупотребљенеидеје,ондасеонемењају.Ипак,већеповерењесепридајетеоријиимоделукојиводедопредвиђањакојасуусагласностисаонимштосеопажа.Појединаобјашњењаилитеоријесеникаданемогусматратидоказанимзатоштоувекпостојимогућностконфликтасанекимбудућимподатком.Некеупотребљенеидејезаобјашњењествариоконасмогубитиразличитеодонихприхваћенихупрошлости,алииодновихубудућности.
12
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
43
На уч на зна ња су уп тре бље на у тех но ло ги ја ма чи ји про из во ди мо гу да слу же за до бро бит чо ве чан ства
Технологијепомажудасељудиснабдевајустваримакојесуимпотребнеилимогубитиупотребљене,понекеизаодржавањеживота,попутхране,оруђа,одеће...Производњаовихствариукључујеселекцијуматеријалакојиимајунајбољеособинезаодговарајућуупотребу.МатеријаликојипотичуодбиљакаиживотињаилисаЗемљинеповршинесууупотребивећхиљадамагодина,доксусеонипроизведени,попутпластике,појавилитекпочеткомдвадесетогвека.Тивештачкиматеријалимогубитинаправљенитакодаимајуособиненеопходнезаквалитетненовепроизводе.
Применанауке упроизводњиновихматеријала јепримеркаконаучна знањапомажунапредактехнологије.Њенаприменауправљењуновихоруђаимашинајеомогућиламасовнупроизводњу,такодасутипроизводипосталидоступниширемкругуљуди,омогућујућиимвећикомодитет.Технолошкинапредак,истовремено,помаженаучниразвојпроизводњомсвесавршенијихмернихинструменатазапосматрањаимерења,аутоматизацијупроцесакојисуииначеопаснииливременскизахтевни,штосенајбољеилуструјекрозупотребукомпјутера.Тимеупотребатехнологијепомаженапредакнауке,којасасвојестранеможебитиупотребљенаудизајнирањуипроизводњистваризаљудскуупотребу.Унекимслучајевиматехнолошкипроизводимогупретходитинаучнимидејама,докудругимпретходинаучноразумевање.
Некитехнолошкипроизводимогуиматиколикопредноститоликоинедостатака.Употребанекихвештачкихматеријалаимазапоследицумањупотражњузаприродним, аређим.Али,многиновиматеријалисеслабијеразлажуодприродних.Затосесврставајууматеријалекојисупослеупотребепроблематичнаврстаотпада.Такође,запроизводњунекихтехнолошкихуређаја,попутмобилнихтелефонаикомпјутера,користесеметалиизземље,којихимауврломалимколичинамаиубрзобимоглибитиисцрпљени.Овипроблемисасвојестранеуказујунанекеширепроблеме,попутнеопходностирециклирањаматеријаладабисесачувалињиховиизвори,алииредуковалозагађењеокружења.Кадапостојенепожељниефектинаживотноокружењеиживотељуди,неопходноједанаучнициитехнолозисарађујууциљуразумевањапроблемаиналажењарешења.
13
Од ма ле до ве ли ке иде је у науци
44
При ме на на у ке има вр ло че сто етич ке, дру штве не, еко ном ске и по ли тич ке им пли ка ци је
Разумевањеразвијенопосредствомнаукеомогућујенамдаобјаснимокаконекествариусветуприродефункционишу.Торазумевањеможечестобитипримењенонапроменеилиправљењестварикојерешавајухуманитарнепроблеме.Такватехнолошкарешењасупобољшалаживотнеусловеиздрављемногихљудиуземљамаширомсветапоследњедведеценије.Чиставода,адекватнахранаипобољшанамедицинскауслугасуутицаленапродужењепросечногживотногвека.ИстовременојеенормноповећањепопулацијепроузроковаловећезахтевеупогледуресурсаипросторанаЗемљинојповршининеопходногзаповећанупроизводњухране,градњустановаиодлагањеотпада.Овојечестопроузроковалонесагледивештетнепоследице у земљама уразвоју, које сеогледају удеструкцијистаништадругихживихбића,проузрокујућичакинестанакнекиходњих.
Бројнисупримерикојиуказујунанежељенепоследицетехнолошкогнапретка.Бројнауживањаибрзитранспорт,посебноонајваздушни,остварујусесагоревањемгоривакојеослобађаугљендиоксид, једаноднеколикогасовауатмосферикоји,уследефектастакленебаште,одржавајутоплотунапланетиЗемљи.ЧакималоповећањеконцентрацијеовихгасовауатомсфериповећаватемпературунаЗемљи,аисвакомалоповишењетемпературенаЗемљиможеизазватинизнепожељнихефекатакрозпромененаполарнимкапама,нивоумораипроменеклиме.Усвимовимслучајевима,посебнокадасуштетниефектипознати,потребнојепажљиворазмотритиравнотежуизмеђудобробитииштетностинекенаучнепримене.
Наукаможепомоћиуразумевањуимпликацијаизвеснихпримена,алиодлукаотомекакосепремањимапоставитизахтеваетичкаиморалнаразматрањакојанауканеможепонудити.Проблемнедостаткаресурсасетакођемораразматрати.Свеиновацијекористересурсенекеврсте,укључујућиионефинансијске,такодаодлукаможебитидонетакадапостојекомпетентнизахтеви.Овеодлуке,билонавладином,локалномилииндивидуалномнивоу,требалобидабудузаснованенаразумевањуукљученихнучнихконцепатаитехнолошкихпринципа.
14
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
45
Че твр то по гла вље
Рад уз ве ли ке иде јеУовомпоглављућеморазматратикакобиучењетребалодабудевођенокаразвојувеликихидеја,алинаначинкојијеконзистентансапринципимакојисуштинскиподупирунаучнообразовање.Потпуниодговорнаовопитањебитребалодасезасниванаразматрањукурикулума,педагогије,знањаиулогенаставника,улогеђакаиулогенеопходнихресурсазаучење(укључујућиматеријал,природнефеноменеиљуде).Поштоћепедагогијабитиунашемфокусу,осталифакторићесеразматратисамосажето.
Улогаписаногкурикулумаједапоставициљевеучењаипринципекојибитребалодаводедоњиховеимплементације.Тимпостављенимциљевимаједатаодговарајућаформа,којајеускладусаопштеприхваћеномтенденцијомопомоћисвимђацимадаразвијувеликеидеје.Идејебитребалодабудуизраженетакодабудуразумљивесваком–несамонаставницима,истраживачимауобразовањуинаучнициманегоиродитељимаидругимакојисуувезисђачкимобразовањем.Опис,попутоногупоглављу3,самождавишедетаљаиобјашњења,нудиупотребљивначинкомуникацијекојинаглашавада јекрајњициљразумевањерелација, аненизачињеницаиликолекцијема лих иде ја.Документкурикулумабитребало такођедасадржијасноисказанначиннапреткакавеликимидејамапроцесомпроширењаразумевања,којесеостварујетокомрадаиконтинуално.Оваквомтенденцијомбитребалодасеомогућинаставницима,родитељимаидругимадаупознају,нанекиначин,активностиђакаунапредовањукавеликимидејамаитакојасноистакнесврхатихактивности.
Курикулумизаснованинавеликимидејамамогуиматиуниверзалнупримењивост,поштојеинаукауниверзална.Међутим,културнеиекономскеоколности ће одређивати како курикулум може бити имплементиран уразличитимземљама.Улогакурикулума,каоштосмопоменулиуПринципу5,нијеприказна чи на остварењапостављенихциљева.Њиховомимплементацијомсебавипедагогија.
Пе да го ги ја
Педагогијасе,унајширемсмислу,неодносисамонаактучењанеготакођеинатеорије,вредностиидоказекојигаподржавају,каоипотребневештинеикреативност,неопходнезаактивностефективногучењаиангажовањађакауњему.
Нашипринциписукључнареферентнатачкапридоношењуодлукаонаведенимаспектимапедагогије.Првипринципзахтевадаопштатенденцијакоднаучногобразовањабудеразвојафективногодговоранаистраживањеприроде.ОвојепојачаноПринципом7,којинесамоштонезабрањуједаучењенаукабудеза бав но,стимулишућизадивљеностприродом,неготврдидаовонебитребалодабудејединатенденцијађачкихактивности.Онебитребало,такође,даунапредеиђачкоразумевање.Ниједнаактивностнеможебитибезсадржаја,алионаможебитибезнаучнихсадржаја,
Рад уз ве ли ке иде је
46
чакиуслучајевимакадасуупотребљеневештинекојесекористеунауци.Уосталом,уПринципу2јенаглашенодајетенденцијадасвиђацистекнунекуопштувештинуурадусастваримаизнаукеимплицитносадржанаутерминуна уч на пи сме ност.Могућностдасеовоидесијеусловљенаангажовањемђакасадржајимакојиводеканаучномразумевању.
Принципи3и8супосебноразматралиуспешноостварењеопсегациљева,укључујућикаковештинеиставоветакоивеликеидеје.Важноствештиназаразвојидејапроизлазиизраниједискусије(стр.29)оначинунакојиђаципокушавајудадајусмисаоновомискуству,примењујућиитестирајућипостојећеидеје, сличнопоступкукојипримењујунаучници.Употребљивостнекеидејесетестиратакоштосенаводењенапредвиђања,азатимсакупљајуновеевиденциједабисевиделодалисуусагласностисањима.Значењерезултатаможедасеинтерпретиратакодасесматрадаидејаобјашњавановаискуства,пасамимтимпостајеве ћа затоштообухватавишефеномена.Илисе,пак,таидејаодбацујејернефитујеновуевиденцију,пасетражинекаалтернатива.Штаћепроизаћикаорезултаттестирањаипакзависиодначинапредвиђања,посматрања,колекцијеиинтерпретацијесакупљених података. Другим речима, у ком опсегу је употребљена вештинана уч ног ин ква је ри ја.Taинквје ривештинаимакључнуулогууразвојуидејаипомоћиђацимаприупотребитихвештинаипредстављаважанциљнаучногобразовања.Затопедагогијакојаподржаваразвојвеликихидејаморатакођедапромовишеиразвојин ква је ривештина.
Приниципи4и5захтевајудасуактивноститакведађацимогуданађувезу са свакодневним искуством и претходним учењем, док Принцип 6захтеваданаставникукључиђакеуразвојвластитихновихидејакрозразличитеврстенаучнихактивностикојерефлектујуначиннакоји тораденаучници.Принцип9наглашаваулогуоцењивања,каоделанаставекојипомажедасерегулишусвеукупниизазовикојенудеактивностииукључујуђакеупроцесдоношењаодлукаувезисанапредовањем.Тозахтеваданаставницииђацибудујасниувезисациљевима,каоидасаминаставниципроценедоклесустиглиђациуразвојуидејаивештина.Принцип10сеодносинаулогухуманихидругихресурса,каоинаузајамнукористшколаињиховихзаједницаодовеколаборације.
Импликације,какозасадржајтакоизапедагогију,произилазеизприменепринципанаселекцијуђачкихактивности.Кадајеупитањусадржај,времеутрошенонаучењенаукаистраживањемспецијалнихфеноменаилидогађајатребадабудепланиранотакодабудеуфункцијипрогресакавеликимидејама. То не захтева специјалну процедуру пошто су идентификованеидејеподложнеширојинтерпретацији.Ипак,вежбањеобјашњењадоприносиовомразвојуикориснојесамоподусловомдасеизбегнепадањеузамкупонављањаактивностиизгодинеугодину,понавициилизатоштотоувекфункционише.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Ниједнаактивностнеможебитибезсадржаја,алионаможебитибез
научнихсадржаја,чакиуслучајевимакадасуупотребљеневештинекојесекористеунауци
Педагогијакојаподржаваразвојвеликихидејаморатакођедапромовишеиразвојинквајери
вештина
47
При ме на прин ци па на ђач ке ак тив но сти у на уч ном обра зо ва њу
Ак тив но сти би тре ба ло...
Прин цип
1
Прин цип
6
Прин цип
2Прин цип
3Прин цип
4
Прин цип
7
Прин цип
8
Прин цип
9
Прин цип
10
Прин цип
5• такођедаразвијајуидејеонауци,инквајеривештинама,ентузијазмомпроналажењаибележењауексперименталнусвеску
• дасеграденапостојећимидејама,вештинамаинаклоностима,стимулишућидаљиразвој
• даомогућедециискуствоунаучнојактивности,каоитекућеразумевање
• дапромовишуразумевањеиодговорностзањиховоучењекрозформативнуупотребуоцењивања
• дабудуувезисадечјимживотомидобробити
• дабудуизворзадовољстваидивљења,алиистовременодаразвијајуразумевање
Рад уз ве ли ке иде је
48
Међутим,билодасепримењујеилине,учењевезанозавеликеидејетакођезависииодпедагогије–какосеученицимапомажедасеангажујуприразмишљањуоначинуповезивањатемекојасеобрађујесадругимискуством.Чакипотенцијалнорелевантанизанимљивсадржајможедабуденеуспешанунапредовањукаразумевањуакосуактивностиредукованенапраћењеинструкцијаимеханичкоучењеодговора.ТаквеактивностинедоприносециљевиманаучногобразовањапоменутимуПринципу3.
Аспек ти ефек тив не пе да го ги је у на у ци
Педагогија конзистентна са наведеним принципима тренутно укључујешироко прихваћене и афирмисане ефективне праксе, попут инквајери,индивидуалног и социјалног конструктивизма и формативне употребеевалуације.Онепредстављајуразличите,аликомплементарнеаспектепедагогије.
Инквајеризначидађациразвијајуразумевањекрозсопственаистраживања,дасакупљајуиупотребљавајуподаткезатестирањеидеја,адазатимналазеидејукојанајбољеобјашњаваоноштојепронађено.Подацимогубитидобијенидиректномманипулацијомматеријалима, посматрањемфеноменаилиупотребомдругихизвора, укључујућикњиге,интернетиљуде.Интерпретацијаподатака,сациљемдасепонудиевиденцијаотестиранојидеји,можедаукључидебатусдругимђацимаинаставникомиоткривањеоногштосуекспертивећзакључилиувезисатим.Имплицитносвемуовомеједађациактивноучествујуупоменутимактивностима,сличноначинунакојисенаучнициангажујудабидошлидорешењаилиразумевањанекогпроблема.Ученицинаовајначин,реализујућисвесносвојеактивности,развијајуидејеонауци.
Конструктивизам се позива на свесно откривање постојећих ђачкихидеја,вештинаиставоваувезисанекимдогађајемилифеноменомиупотребуовихинформацијакаопомоћиудаљемучењу.Овимсепотврђуједасуђациактивниучеснициуразвојуилипроменисвојихидеја,штосеупраксисводинапомоћуразматрањуалтернативнихидеја,којемогубитизнатноупотребљивијеуобјашњењусветаокоњиходонихкојевећпоседују.Важанизворалтернативнихидејаједискусијаоидејамадругих,односно,уместоочекивањадађациразвијусвојеиндивидуалнеидеје (индивидуалниконструктивизам),знатнојеплоднијеохрабриватидискусијуиаргументацијутокомкојихсетеидејеразвијају.Процескомуникацијеиодбранеидејапомажеђацимадареформулишусопственеидеје,узимајућиуобзиридеједругих.
Формативнаупотребаевалуацијејеконтинуираницикличнипроцесукомесеинформацијеођачкимидејамаивештинамадајутокомподучавањаиолакшавајуактивноангажовањеуучењу.Укључујеколекцијуевиденцијеореализованомучењу,интерпретацијуовеевиденцијеуфункцијинапреткакациљевимарада,идентификацијуодговарајућихследећихкоракаиодлукекакоихпредузети.Онаимаулогуурегулисањуподучавањаипроцесаучења,снабдевајућиповратноминформацијомкаконаставникатакоиученика.Топредстављацентралноместоуоспособљавањуђакасациљемдапостанувласницисопственогзнања,штоијестеједнаодкључних карактеристика способности разумевања. Један од захтева тог власништваједађацизнајуциљевесвоградаиквалитативникритеријумкоји
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Педагогијаконзистентнасанаве
денимпринципиматренутноукључујеширокоприхваћенеиафирмисане
ефективнепраксе,попутинквајери,индивидуалногисоцијалногконструктивизмаиформативнеупотребеевалуације
49
примењујутакодасамимогудапроценегдесеналазеуодносунакрајњепостављенициљ.Тимедолазеупозицијуда,заједносанаставником,идентификују следеће кораке упроцесу учењаидапреузмуодговорност занапредаккакрајњемциљу.
Иако се ова три аспекта педагогије преклапају, они дају различите доприносеђачкомучењу.Ин ква је ри подразумевадасеразвојразумевањаостварујекрозприкупљањеиупотребуподатака.Ипак,развојидејеинква је ри јемможепочетиодидејекојуђаквећпоседујеодраније,мадатосампоступакин ква је ринезахтева.Нититозахтевађачкосамооцењивањеи вршњачкооцењивање. Конструктивизам, с друге стране, наглашавадаразвојполазиодидејаивештинакојесуђацистеклиранијимискуством,каоиодулогеевиденцијеиаргументацијереализованесадругимаприкреацијивишенаучнеидеје.Али,истовременомалоговориосакупљањуподатака,природинапреткаилиулозиђачкогсамооцењивањеивршњачкооцењивања.Формативнооцењивањеуказујенаважностдаредовноподучавањеидеукораксађачкимразумевањем.Централноместокодњегазаузимајуђациињиховоличноучење.Добијајућиинформацијеистичућивештинеонитребадапроценедоклесустиглиуодносунапостављенециљевеидапреузмуодговорностзасопственоучење.
Под у ча ва ње уз ве ли ке иде је
У претходној дискусији је ипак изостављено експлицитно позивање наразвојвеликихидеја.Моглобидасепостависледећепитање:каквабибилапедагогијакадабисерадилосавеликимидејаманауму?
Претпоставимодајепримењенапедагогијакојанудимогућностзаин кваје ри, абазирана јенаконструктивистичкомпогледуоучењуиукључујестратегијуформативногоцењивања.Постављасепитањекојебипроменетребалоунетидабисеостварилисвипостављенициљевиучењанаукаидентификованикрозразвојкавеликимидејама.
Првикоракбитребалодасеодносинанаставника,којибимораодабудесвестанвезеизмеђуциљевалекцијеилисеријелекцијаиразвојавеликеидеје.Маколикома ледасуидејекојемогубитиразвијенекаотемаулекцијама,потребноихјепредставитиувидукорака(вертикалних,хоризонталнихилиспиралних–видипоглавље3)кавеликојидеји.Например,сејањесеменаикаменчићаутлоомогућујеђацимадапосматрајудалићеиизкогодњихдоћидоклијањаирастабиљке.Али,иразмишљањаоразлициизмеђуживихинеживихобјеката.Неколикогодинакасније,овоихможенавестидапрепознајујединственућелијскуструктуруживихорганизама.
Знатно јелакшеуочитивезуизмеђуциљевапојединихактивностиивеликеидејеупрограмимазастаријеђаке,јерсуидејеразвијенетокомактивностисличневеликимидејама.Тешкоћесепојављујуприрадусврломаломдецом,јерјетешкозакључитиданекаактивностни је релевантназавеликеидејеунауципоштосеимаувидуширокаинтерпретација.Ипак,времепроведенонаразличитимактивностимабитребалодарефлектујењиховуважностуразвојуопштегразумевања.Зато,имајућинаумувеликенаучнеидеје,значи:
Рад уз ве ли ке иде је
Иакосеоватриаспектапедагогијепреклапају,онидајуразличитедоприносеђачкомучењу
50
наставници ће утрошити више времена дозвољавајући ђацима дапродубљенијеизучавајунекиобјекат,догађајилифеноменприкладанњиховомузрастуиразвоју.Избортемакојећесеобрађиватијеостварентакоданаставнициибилокодругијасноуочивезусједномиливишевеликихидеја.Онећеомогућитиразумевањенаодговарајућојтачкинапреткакавеликојидеји.Наставницићенаовајначинбитиумогућностидаобјаснекакосуидејекојеразвијајудецатокомактивностиукојесуукљученаповезанесасвеопштимвеликимидејама,паћенатајначинмоћиидаоправдајувремеутрошенотокомовограда.
Међутим,самопостојањевезаутеоријинезначидаћеактивностисамепосебидопринетисвеопштемразумевањусумираномувеликојидеји.Тајдоприносћезавистиодтогакаквуиколикупомоћпружанаставникђацима,сациљемданаправевезекојекреирајувећеиапстрактнијеидеје.Напредакуразвојуидејакавећојапстракцијијеједнаодглавнихпотешкоћаунаучномподучавању.Наукапочињепосматрањемокружења–камена,Месеца,биљке–дабисезатимнаставилакрозпостепеноуопштавањеискуства,идућикаапстрактнијимкатегоријамаиидејама–сила,гравитација,атом.Свакодневномишљење јенаовимапстрактнимнивоиманеупотребљиво,пајенеопходнокоришћењематематичкихформулаилидругихсимбола.Наставникбитребалодабудесвестановихсукцесивнихапстрактнихкоракаисигурандасуђациспособнидаихпредузму,препознајући,истовремено,даапстрактнијеидејепродубљујуразумевањесвакодневнихопажања.Натајначинће:
наставниципомоћиђацимадапостанусвесникакоидејекојесусепојавилетокоминквајериактивностиуодељењудаповежусастваримаизсвакодневногживота.Помоћићеимдапрепознајувезеизмеђуновихипретходнихискустава,измеђуновихипретходнихидеја.Препознавањеовихвезачининаукуузбудљивомактивношћу;
наставницисвесноградитиђачкоразумевањевеликихидејаитимеосигуратидасликусветаневидекаоколекцијунезависнихтврђења,већ каомеђусобноповезанеделове.Наука се сматрафрагментарномбезуспостављањавезаиреализацијекохерентностиидеја.Каоштокућаније гомиланабацанихцигала, таконинауканије гомиланеповезанихчињеница;
ђаци кроз дискусију током текућих научних истраживања постатисвесниуниверзалностинаучнихидејаињиховеприменеуразумевањуфеномена,каконаужојтакоинаширојскали.
Ђацибитребалодаистовременосаразвојемидејаизнаукеразвијуиидејеонауци.Свеснореализовањеважностиевиденције,каопотпореразвојуђачкихидејаизнауке,кључнојеукаснијемпрепознавањубазнеевиденцијезавеликеидеје.Прематоме:
начин ангажовања наставника ће охрабривати ђаке да препознајунеопходност евиденције као потпоре њиховим тврђењима и идејама.Ђацићенатајначинпрепознатидачињениценисуствармишљењанегодамогубитипромењенеилидорађенеусветлуновихевиденција;
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Наставницићедозволитиђацимадапродубљенијеизучавајунекиобјекат,догађајилифеноменизабрантакодауказујенајаснуповезаностсједномиливишевеликихидеја
Самопостојањевезаутеоријинезначидаћеактивностисамепосебидопринетисвеопштемразумевањусумираномувели
којидеји
51
наставницићепомоћиђацимадаодлучекакодасакупљајуиинтерпретирајуподаткеиупотребљавајуихкаоевиденцијуприодговорунапостављенапитања.Ђачкасвестоовимпроцесимаћебитиповећанакроздискусијуоњиховимличнимиистраживањимадругих,каоикрозпримереначинанакојинаучницитестирајуидеје;
дискусија о догађајимаизисторије наукећебити употребљена дапокажекакојезаразвојидеја,илиније,употребљенаевиденцијаупрошлости,каоикакојеразвојтехнологијеунапредионаучноразумевањеиобрнуто.
Ве ли ке иде је и на став нич ко раз у ме ва ње на у ке
Наставнициуосновнојшколисе суочавају сапосебнимизазовимакадасуупитањувеликеидејеунауци.Прво,активностидецемлађегузрастасе,уопштемслучају,фокусирајунаупознавањелокалногокружењаиживихинеживихствариуњему.Њиховаиспитивањаипосматрањаводедомалихидеја,чијаимвезасавеликимидејамаунауциможеизгледатикаоврлоделикатна.Међутим,умногимслучајевиманаставничкомобразовањууобластинаукенедостајеличнопоимањевеликихидејаималоприликазаразумевањеначинаповезивањаделоваинформацијакојесудобилиузаједничкуцелину.Онису,зато,вероватнослабооспособљенидауочевезеизмеђуидејаразвијенихактивностимауодељењуиширепримењивихидеја,пазатоинисуупозицијидапомогнуученичкинапредаккатимидејама.Потешкоћомсеможесматратиичињеницаданемајусигурноступредстављањунаучнихсадржајазбогнедостаткаличногискустваиразумевањауобластинаучнихактивности.
Веза између ученичких активности и великих идеја, у вишим разредимаосновнеиусредњојшколи,вероватнојезнатноочигледнија.Међутим,наставницимогуинатомнивоуобразовањадасесуочесапроблемомограниченихзнањаизпојединихнаучнихобласти–например,припреманисузабиолога,аморајунекададапредстављајуисадржајеизфизике–каоизбогнедостаткадиректногискуствауаутентичнимнаучнимактивностимакојебитребалодаимдајусамопоуздањеприпредстављањуидејаонауци.
Билобиидеалнода свинаставниципоседују личноразумевање великихидејаизнаукеионауци.Акотонемају,уследнедостатакашколскогнаучногобразовања,ондапостојинададагастекнутокомнаставичкихстудијаиликонтинуалног професионалног усавршавања. Наравно, целокупно научнообразовањенеможебитикондензованоуограниченомрасположивомвременупреилитокомнаставничкоградаушколи.Али,наставнициитренерисуинтелигентниодрасли.Онипоседујуширокорелевантноискуствоизнањесазнатноширимопсегомнегоштоисамичестомисле.Каоодрасли–итребалобинагласитидаовајприступнијеодговарајућизађакеушколи–ангажованисусавеликимидејамауширокојдескриптивнојформи,штоимможепомоћидадајусмисаосвомискуству.Тоимможеомогућитидаобјединеобновљенефрагментезнања,дајућиистовременосмисаостваримакојесупретходноизгледаленедостижнењиховомразумевању.
Ан га жо ва њеуовомслучајуподразумевазнатновишеодчитањаидискусијенаративноописанихвеликихидеја.Онобитребалодаимаформу
Рад уз ве ли ке иде је
Наставнициуосновнојшколисесуочавајусапосебнимизазовима...Умногимслучајевиманаставничкомобразовањууобластинаукенедостајеличнопоимањевеликихидејаималоприликазаразумевањеначинаповезивањаделоваинформацијакојесудобилиузаједничкуцелину
52
ин ква је ри ја у комеученици,наосновусвогиискуствадругих,извлачезакључак као неку врсту евиденције, дајући смисао развијеној при чи.Конструкција њихових идеја овим путем највероватније не доводи допотпуногсхватањавеликихидеја,алићебитиобећавајућипочетакконтинуалногпроцесапродубљивањаразумевањаипружањамогућностинаставникудапомогнеђацимаунапредовању.
Овоискуствобитребалодабудепраћеноангажовањемнаставникауучењунаукекрозин ква је ринањиховомнивоу,настојећитакодаразвијуразумевањена уч ног ин ква је ри јакрознепосредноучешћеуњему.Успешнареализација овог типа активности захтева да се извесно времепосветинаставницимаионимакојисетренирају,такоштоћеимсепружитимогућностдапостављајупитањаиистражујунештосасвим једноставноизсвакодневногживота(попутпитањазаштојепапирнисалветсачињенодвишеслојева,заштоледплива,заштоспољашњаповршинаконзервесапићемпостајевлажнакадасеизвадиизфрижидера).Наставникбитребалодапостанеправиистраживачпоменутихопштепознатихфеномена,аненекокоихобјашњаваипрепричава.Рефлексијеоономштосуупочеткуразумели,штасузатимновопронашлиинакојиначинможеихдовестиуситуацијудаспознајукаконаукафункционишеизнутра.
Коликогодсуважнипрвисамосталноурађениекспериментиначасовиманаука,истотоликојенеопходнопружитиконтинуирануподршкуразвојуразумевањанаукаиефективнупедагогијууобликукојиученицимаможебитидоступантокомживота.Личноразумевањенаукеиначинапредстављањаконцепатаможебитидоступнокроздиректанконтактсанаставницимакојиимајувишеискустваинаучницима,везомсастудентиманаукекојиимајупраксусађацимауодељењуилилабораторији,каоипосредствоминтернета.Оптимизацијаовеподршкеподразумевадасвиактерикоји је реализују треба да припреме своје улоге имајући на уму великеидеје,каоипомоћђацимаупроцесупостепеногразумевања.
За кљу чак
Овимизвешајемсмопредставилипринципезакојесматрамодабитребалодаподупирунаучнообразовањесвихђакатокомшколовања.Кључнипринципједађациматребапомоћидаразвијувеликеидејеизнаукеионауцикојебиимомогућиледаразумејунаучнеаспектесветакојиихокружујеибудуинформисаниоодлукамаувезипримененаука.Заторазумевањејеђацимапотребнодастекнуискуства,интересантнаизанимљива,а истовременоирелевантна зањиховживот. Разматрали смонапредакодмалих идеја о специфичнимдогађајима,феноменима и објектима казнатноапстрактнијимиширепримењивимидејамаиуказалиназначајнеаспектепедагогијекојисунеопходникаоподршкаовомнапретку.
Потпуносмосвеснидајеовајприлогдалекооддефинитивног,алисенадамодаћемо,представљајућидругимаоноштосмоурадили,стимулативноделоватинадаљаразмишљањаоциљевимаипроцедуринаучногобразовањакојејеусагласностисанамерамаициљевимадвадесетпрвогвека.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Разумевањенаукеиначинапредстављањаконцепатаможебитидоступнокрозди
ректанконтактсанаставаницимакојиимајувишеискустваинаучницима,везомсастудентиманаукекојиимајупраксусађацимауодељењуилилабораторији,каои
посредствоминтернета
53
Уче сни ци се ми на ра
Сле ва на де сно: Ро са Де вес, Пјер Ле на, Вин Хар лен, Хју берт Дај си, Де рек Бел, Патри си ја Ро вел, Ро бин Ми лар, Веј Ју, Мајкл Рајс, Ги љер мо Фер нан дез де ла Гар са
Де рек Бел
ПрофесорДерекБелјеруководилацОдељењазаобразовањеуTheWellcomeTrustфондацији.РадиојеушколамаиколеџимаЕнглеске,абиојеи6,5годинаизвршнидиректорAssociationforScienceEduvation–ASE.Ујуну2007. једобиопрофесорскупозицијуодCollegeofTeachers.Токомкаријерејепоказаоизразитиактиванинтересзаподучавањеиучењенаука,каоизаистраживањеначинапомоћидецидаразвијуразумевањесветакојиихокружује.БиојечлантимапројектаSPACE–ScienceProcessesandConceptExploration,1980.године,азатимјепостаокоординaторNuf eldPrimaryScienceProjecte,којијепроистекаоизSPACEистраживања.Његовистраживачки опус укључује и дечје разумевање науке, посебно деце спотешкоћамаприучењу.ЊеговоистраживањекурикулумаиулогекоординаторазанаукууосновнојшколијеукраткоприказаноупубликацијиTo wards ef ec ti ve su bject le a der ship in the pri mary school, OpenUniversityPress,1999.
АнгажованјекаоконсултантуВеликојБританијиидругимземљама,абиојеичланнеколикосаветодавних/експертскихпанела,укључујућииSTEMHighLevelStrategyGroup,NationalCoordiantorsGroupfortheNationalNetworkofScienceLearningCentres,theWISENationalCoordinatingCommitteeandAstraZenecScienceEducationForum.ТренутнојечланбордаEngineeringТechnologyBoard(ETB)andSTEMENT.Заинтересованјезајачањевезаизмеђунауке,технологије,инжењерстваиматематике,крозновоипостојећепартнерствоизмеђуобразовања,индустријеибизниссектора.
Кратке биографије учесника семинара
54
Ро за Де вес
Професор Роза Девес је провост на Универзитету Чиле у Сантајгу, а од2003.јечланЧилеанскеакадемијенаука.Дипломиралајебиохемију1974.наУниверзитетуЧиле,адокторатизбиохемије јеодбраниланауниверзитетуWesternOntario,Канада.НадепартманзафизиологијуибиофизикуМедицинскогфакултетаУниверзитетаЧилеједошла1980.Предавалајефизиологијућелијеифизичкухемијунадодипломскимипостдипломскимстудијама.Активнојеучествовалауразвојупостдипломскихстудија,укључујућииформирањевеомапризнатогPhDпрограмаубиомедицинскимнаукама,чији једиректорбилаудвапетогодишњапериода.Последипломскихстудијајебиладиректорнаистомуниверзитету.
Координатортимазаразвојновогкурикулумајепостала2000.године,напозивОдељења за курикулумеиевалуацијуМинистарстваобразовања.Ово је био почетакњеног укључивања у проблематику образовања нашколскомнивоу,узистовременираднаУниверзитету.Уочивишизначајивредностпрограманаучногобразовањазаснованогнаин ква је риметоду,којијепромовисаоNatioanlSciencesResourceCentre,почињесарадњусаХорхеомАљендеом,сациљемдауспоставипрограмECBIин ква је ринаучногобразовања,којистартујеушестдржавнихшколасаоко1.000ђака.Одтадасетајпрограмшириитренутноукључујеоко250школа,усвимрегионимаземље,којерадезаједносадванаестчилеанскихуниверзитета,МинистарствомобразовањаиАкадемијомнаука,пружајућивисококвалитетнообразовањесвојдеци.
Хју берт Дај зи
Професор ХјубертДајзи је интернационално познат професор научногобразовања, са ужом специјализацијом у области професионалног развојанаставниканаука.ОдбраниоједокторатизобластинаучногобразовањанаУниверзитетуUniversityofIllinoisatUrbanaChampaign.Држаојекурсевеизнаучногобразовањанадодипломскимипостдипломскимстудијамаибиоменторнизудомаћихииностранихстуденатаутојобласти.Упериоду1966–1970,каочланфакултетаNjalaUniversityCollegeoftheUniversityofSierraLeone(ЗападнаАфрика),биојеизвршнидиректорАфричкогпрограманаукауосновнојшколииПрограманаучногобразовањазаАфрику1970–1983,којесукористилескоросвеподсахарскеземље.
Од1984.до2004.јебиодиректорCityCollegeWorkshopCentreуЊујорку,којијепрерастаоувисокореспектабилнулокалну,националнуиинтернационалнуорганизацијунаучногиопштегобразовања.Поредтогаштојекаодиректорпрограманаучногобразовањаукључиошколењујоршкогдистрикта,успоставиојесарадњусаДепартманомзаобразовањедржавеЊујорк,којајекаорезултатималаразвојпрограманаучногобразовањаиувођењанаучногин ква је риобразовањауодељењашколананационалномнивоу.Биојечланбројнихсаветодавнихтелаиконсултантзаобучавањеиучењенаука,каоиучесникразличитихпанелаичлангостујућихтимоваНационалнефондацијезанауку(NSF).
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
55
Унизуакадемскихпризнањасуиследећа:гостујућипрофесорнаУниверзитетууОксфорду,гостујућипрофесорнаКалифорнијскомтехнолошкоминституту;чланНационалногинститутазанаучнообразовањеичланНационалногистраживачкогсаветазанаучнообразовањеК12.НаграђенјесаtheExploratorium’sOutstendingEducatorAword2005.(Експлораторијумјесветскипознатимузејнауке),аДруштвонаставниканаукамуједоделилонаградузанаучнообразовањеу2008.Његовирадовиувезисашколскимобразовањемукључујунизпоглављаикооаутрскихприлогаунеколикокњига,попутLin kig Sci en ce &Li te racy in the K8 Clas sro om (2006),Ame rica’s Lab Re port (2005), Te ac hing Sci en ce in 21st Cen tury (2005), De sig ning Pro fessi o nal De ve lop ment for Te ac hers of Sci en ce and Мathematics (2003), The Na ti o nal Sci en ce Edu ca tion Stan dards (1996), In qu iry and the Na ti o nal Sci en ce Edu ca tion Stan dards: A Gu i de for Te ac hing and Le ar ning (2000).
Ги љер мо Фер нан дез де ла Гар са
ГиљермоФернандезделаГарсајепредседникиизвршнидиректормексичкеФондацијезанауку(FUMEC),која јенепрофитнаорганизацијакојуспонзоришемексичкадржаваивлада.УFUMECујерадионаразвојубинационалнихрегионалнихкластерауобластимапопутаеронаутике,ITCисавременихпроизвода,каоинаунапређењуиновацијаусредњемималомбизнису.Дипломуинжењераифизичара јестекаонаМексичкомнационалномаутономномуниверзитету,степенмагистрауобластиекономскогинжењерстванаСтанфордуниверзитету,азатимсеусавршаваоуобластинуклеарногинжењерстваибизнисадминистрацијенаIPNiIPADE.Развијаојеиновационепрограмеуиндустрији,науниверзитетимаиувлади.
Дао јеизразитедоприносеупопуларизацијинаукеинаучногобразовања. Један јеодоснивачамексичкогДруштва запопуларизацијунаукеитехнологије (SOMEDICYT)ируководилацтиманаучника,едукатораиводећихбизнисменакојисуосновалиCHISPA–научничасописзадецукојисепубликоваокаомесечникод1978.до1998.CHISPAједобионизмексичкихиинтернационалнихнаграда.Књигесаизабранимчланцимаизовогчасописа јошувекдистрибуирамексичкоМинистарствозаобразовање.Мексичкаакадемијанаукајебилапокровитељсастанакадецеинаучника„Суботаинедељаунауци“,којејеорганизовалаCHISPA.
ЗаједносаМинистарствомобразовањаиМексичкомакадемијомнаукајепокренуоувођењекурикулумаНаукаитехнологијазадецу,којијеразвиоНационалнинаучниресурсцентар (NSRC).УзподршкуFUMECa је,2002,основаоINNOVEC,Иновацијеунаучномобразовању,каонепрофитнуорганизацијукојајеималазациљдауведеин ква је ри ме тодунаучнообразовањеумексичкимдржавнимшколама.INNOVECимаспоразумесамексичкимМинистарствомзаобразовањеивладама10државадаомогућеовајначинрадаза300.000ученика,организујеинтернационалнеконференције,радионице, тренингеиинформативнепрограме занаставнике,педагошкесаветникеионекојиодлучујуообразовању.Гиљермоје2008.годинедобионаградуPurKwa,којудодељујуФранцускаакадемијанаукаиВисокарударскашколаизСентЕтјеназаиновативнупраксуунаучномобразовању.
Кратке биографије учесника семинара
56
Вин Хар лен
ПрофесоркаВинХарленје,поштоједипломиралафизикунаУниверзитетуОксфорд,радилакаонаставник,професорнанаставничкомфакултетуиистраживачнаучногобразовањаиоцењивања.ПостављењезаSydneyJonesProfessoraнаучногобразовањанаУниверзитетууЛиверпулуједобила1985,штојебиоипочетакњенепетогодишњеактивностиувезиснаукомуосновнојшколи.БилајечланраднегрупеДржавногсекретаријатакојајенаправилапрвипредлогнационалногкурикулумаЕнглеске.ЗахваљујућињојједобијенвеликигрантодGetsbyTrusta,којијеомогућиодасеуЛиверпулуформираЦентарзаистраживањеиразвојнаукауосновнојшколи,којииданасдајеизузетнерезултате.Водилајенеколикоистраживачкихпројекатауобластипрофесионалногразвојаиразвојакурикулума,укључујућиизаједничкипројекатLiverpoolKing’sSPACE(ScienceProcessesandConceptExploration),чијијебилакодиректорсаПоломБлеком,акојијерезултираоSPACEистраживачкимизвештајемиНафилдматријаломувезисанаукамауосновнојшколи(Nuf eldPrimarySciencematerials).
ДиректорШкотскогсаветазаистраживањеиобразовањеуЕдинбургупостаје 1990. ГостујућипрофесоробразовањанаУниверзитету уБристолупостаје1999,алитајпосаообављауглавномизкућеуШкотској.
Постала једоживотни,асадаипочасничланБританскогдруштвазанаучнообразовање (UKAssociation forScienceEducation–ASE),уређивалајеРевијунаукауосновнојшколиод1999.до2004.ибилањеговпредседник2009.Председавала јеOECDPISAнаучнојекспертскојгрупиод1998.до2004.ираднојгрупиКрљевскогдруштва(StateoftheNationReportonScienceandMathematicsEducation514.СадапредседаваИнтернационалнимнадзорнимкомитетом Глобалнемреже академија наука запрограмнаучногобразовања.
Године1991.јеодликованависокимодликовањемОВЕ,којидодељујеенглескакраљицазадопринособразовању,адобилаје,одБританскогдруштвазанаучнообразовање(АSE),испецијалнунаградузадоприноснаучномобразовању2001.ИнтернационалнунаградуPurKwaзанаучноописмењавањедецепланетеједобилазаједносаГиљермомФернандезомделаГарса2008.
Пјер Ле на
ПрофесорПјерЛенајепредаваофизикуиастрофизикунаУниверзитетуПариз7(садаУниверзитетПаризДидро).Допринеоје,радећиуПарискојопсерваторији, развоју инфрацрвене астрономије, дизајнирању европскогврловеликогтелескопа(VLT)уЧилеу,примениновеопичкетехникеу астрономскомимајџингу (адаптивнаоптика и интерферометрија). БиоједугогодинадиректорВисокешколеастрономијеиастрофизикеименторвеликогбројадоктораната.ЧланФранцускеакадемијенаукајепостао1991,акаснијеиЕвропскеакадемијеиАкадемијенаукауВатикану(PontificalAcademyofSciences).
Упоредосаобавезамапрофесорауниверзитетадаједоприносиразвојуобразовања, поставши председник Француског националног института
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
57
запедагошкаистраживања(1991–1997),кадасесуочавасапроблемомувезисатренингомнаставниканаука.Када јеЖоржШарпак,последобијањаНобеловенаграде1992,одлучиодапредложивеликуреформунаучногобразовањауфранцускимосновнимшколама,Пјерсе, заједносаИвомКереомпридружујеовомпокрету.Францускаакадемијанаука,чијисучлановибилаоватринаучника,употпуностиподржаватајпокрет.Такојеуспостављенин ква је рипројекатРу ка у те сту (La main á la pâte). Пројекатјепрвопримењенумањембројушкола,узразвијањересурсаипроцедуразарадуодељењу,пренегоштојеизваничноуведенуфранцускикурикулум2002.После2000,пројекатједоживеоинтернационалнуекспанзију,посредствомсајта(www.lamap.fr).ПодржанодФранцускеакадемијенаукаиузсарадњусаМинистарствомобразовања,пројекатјепочеодасеширинавишеразредеосновнешколе.
Успеховог подухвата јенавеоАкадемијуда,крајем2005,оснујеспецијалнисталниодбор(Délégationáeducationetlaformation)сазадаткомдаводиовај пројекат, који сепроширујеина тренингенаставника.Академија је понудила своје савете и мишљења надлежним телима владе.Пјерјепредседниковогодбораод2006.Овотелоима20–30чланова,којисупосвећенинаучномобразовању,интернационалној сарадњиинекимистраживањима.Свакегодинесепубликујукњигеидругиресурси,организујутренинзиинудесаветиразличитимминистарствима.
www.academiesciences.fr/enseignement/generalites.htm
Робин Ми лар
ПрофесорРобинМиларјепрофесорнаучногобразовањанаУниверзитетуу Јорку, Енглеска. Са дипломом физичара и докторатом из медицинскефизикерадиојекаонаставникипредаваофизикуосамгодинапренегоштосезапослиокаопредавачуобразовањунаУниверзитетууЈорку1982.НаДепартманузаобразовањеједржаокурсевенадодипломскимстудијама,затимјереализоваопрограме(PGCE)занаставникенаукауосновнојшколи,намастеридокторскимстудијама.
Написао је велики број публикација које су се бавиле проблемомпредавањемиучењемнаука,ањеговеглавнеобластиистраживањасу:каконаукууче деца;дизајниразвојкурикулума занауку, сапосебниминтересовањемзаимпликацијекојенањихимафокусирањенанаучноописмењавањеиодносизмеђуистраживањаипраксеупредвањунаука.Руководиојеважнијимистраживачкимпројектимаувезисапрактичнимрадомопрезентацијинаукаушколи,каоиопредставионауцикојуимајумладиљуди.Од1999.до2004.биојекоординаторEvide nce based Pr acti ce in Sc ie nce Educ ation – EPSE , коју је основаоБритански економски и друштвеноистраживачки савет.E PSE истраживачкамрежа је,посредствомчетири међусобно повезана пројекта, истраживала начине повећаногутицајаистраживањанапраксуунаучномобразовању.
Био јеукљученунеколиковажнијихпројеката којисуимализациљразвојкурикулума.БиојечланменаџментаиауторскогтимазаSlat er s’ GCSE ( General Ce rtificat e of Seconda ry E duc ation) S ci ence (нека врста завршногиспитаоосновномобразовању)иСаветодавногкомитетазаS late rs Horners A le vel Physic s(напредни,продубљеникурсевифизикезасредњошколце),
Кратке биографије учесника семинара
58
каоикодиректорпрограмазаразвојиновативногкурсаизобластисавремененауке,подназивомScience for Publ ic Under s tanding(некаврстапопуларизацијенауке)и T wenty First Centu ry Science (Наука21. веканамењенакурсевиманаукезаученикеод14до16година).
БиојечланБританскегрупеуоквируЕУпројектаLab wor k in Science Education (1996–2000), каоичланOECDPISA(Programme for Intern ati onal Stu dent Asses sment)научнеекспертскегрупе,(2003–2006).БиојепредседникEuropean Sc ience Ed uc ati on Res ea rc h Ass oc iation – ES ERA (1999–2003),асадајечланНаучногсаветодавногкомитетаLeibnizInstituteforScienceEducation–IPN,којијеводећицентарзаистраживањеиразвојнаучногобразовањауНемачкој.
http://www.york.ac.uk/depts/educ/people/MillarR.htm
Мајк л Р ај с
ПрофесорМајклРајсјеводиокатедруНаучногобразовањанаИнститутузаобразовањеЛондонскогуниверзитета,гдејеимаоифункцијупомоћникадиректоразаистраживање, консултацијеитрансферзнања.НаУниверзитетуКембриџједобиовисокистепенуобластиприроднихнаукаинадокторскимипостдокторскимстудијамаизпонашањаживотињаиеволуционебиологије.Провеојепетгодинапредавајућинауку(углавномбиологију)иматематикуудржавнимшколама,дабисе1988.вратиовисокомобразовању.
Посебан интерес у области научног образовања је показао зањеговециљеве,дизајнкурикулумаифакторекојиутичунађакедасеопределеза студије наука. Добио је више истраживачких грантова за различитеобластиистраживањаиауторјеикоауторбројнихкњигаонаучномобразовању,укључујућиинекекојесебавеетичкими моралнимпроблемима,сексуалнимобразовањем,еволуцијомиучењемнаукаваншколе.
БиојепотпредседникБиолошкогинститута(1994–1997),чланCommitteeofNovelFoodsandProcesses,1998–2001,председавајућиуEuropaBio’sExternalAdvisoryGrouponEthics, специјални саветникуКомитету заживотињекојесекористе унаучнимекспериментима (theHouseofLords Select Committee on Animals in Scientific Procedures), 2001–2002, гостујућипрофесорнаКристијанстадуниверзитету(2002)идиректоробразовањауКраљевскомдруштву(2006–2008).СадајепотпредседникБританскогнаучногдруштва (British ScienceAssociation,извршнидиректорtheScienceLerningCentreLondon,хонорарнипрофесорнауниверзитетимауБирмингемуиЈорку,доцентнаХелсиншкомуниверзитету,директорSaltersNufeld Advancеd Biology Project, члан Farm AnimalWelfare Council и издаваччасописа Sex Education . Члан јеДруштва биологаи Краљевског друштвазауметност(RoyalSocietyofArts),почасничланBritishScienceAssociationи College of Teachers. Током десет година је радио хонорарно као МБАсаветник,адвадесетгодинајебиоисвештеникуенглескојцркви.www.reiss.tc
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
59
Патрисија Ровел
ПрофесорПатрисијаРовелјепрофесоремеритуснаучногобразовањанаУниверзитету Алберта у Канади.Њен истраживачки интерес је фокусираннаразвојкурикулума,наставникаиулоге језикаушколскојнауци,а2001/02.јебилапрофесористраживачнаУниверзитетуАлберта.НаУниверзитетуколеџЛондониОксфордскомуниверзитетујезавршилаосновнеимастер студије биохемије, а докторирала јенаучнообразовањенаУниверзитетуАлберта.
Учествовала је у реализацији пројеката научног образовања у Уганди,Боцвани, Намибији, Јужној Африци, Аустралији и Кини. Током двогодишњеграда,као гостујућипрофесорнаУниверзитетууБоцвани,основала јеКанадскуагенцијузаинтернационалниразвој (CIDA),развијајућииквалитативнестудијезарадуодељењу.ТокомдвегодинејебилатехничкисаветниквладеНамибије,уоквирупрограмаUSAID,саодговорношћузаразвојнаучнихкурикулумауосновнојшколи. Затим је, каодиректорпројектаУниверзитетаАлберта–CIDAзаобразовањенаставника,радилазаједносаНамибијскимколеџфакултетомнањиховомпрограмунаучногобразовања.ЊенидоприносифондацијиCIDAсуреализованиуразвојунаставничкихпројекатауУгандииКини,укључујућиипрезентацијукурсева,радионица,развојматеријалаивођењепостидпломаца.ЗаједносапрофесоркомВејЈујереализовалапубликацијекојесудистрибуираненаставницимауКини,каоиматеријалеизнауказарадуодељењууосновнимшколамаНамибије,ЗападнеКинеиЈужнеАфрике.
КаочланраднегрупезанаучнообразовањеуоквируГлобалнемрежеакадемијанаука(IAP)сарађивалајесагрупоминтернационалнихедукаторазанаукуиакадемикауподржавањуувођењаин ква је ри научногобразовања(IBSE)уразвијенимземљама.Напозивчилеанскевладеје,заједносапрофесоримаХарлениЛена,чинилаинтернационалнитимзаевалуацијупројектаин ква је ри научногобразовањаутојземљи.СарађивалајесаЦентромзаистраживањеучењанаукауЈугоисточнојКини,уградуНанјингу,којијезадужензаспровођењереформенаучногобразовањауосновнојшколиширомКине.
Веј Ју
ПрофесорВеј Ју,рођенауКини,одбранила једокторатизелектронскогинжењерстванаТехничкомуниверзитетууАхену,Немачка.ПоследипломирањанаИнститутузатехнологијууНанјингу1965,посталајеистраживачнаИнститутузаелектронику,NIT.ПоштојебилауједнојодпрвихгрупакојајенаставиластудијеуЗападнојНемачкој,1979.јепосталапрваженадокторнаукауНовојКини.ПоповраткууКинуосниваДепартманзабиомедицинскоинжењерствоиЛабораторијузамолекуларнуибиомолекуларнуелектронику (LMBE)наЈугоисточномуниверзитету.Била једиректор LMBE лабораторије и ректор Југоисточног универзитета 1984–1993.Добилајепочаснидокторатосамстранихуниверзитета.
Током дугогодишње каријере наставника и истраживача у електроницидала је веома значајандоприносразвојубиоелектроникеиформирањумолекуларнеибиомолекуларнеелектронике.Каопомоћникминистрау
Кратке биографије учесника семинара
60
Министарству за образовање Кине, 1993–2002, дала је веома важан допринос реформи високог образовања и учењу на даљину. Од 1994. до2002.годинејебилачланICSU–CCBS(InternationalCouncilofScientificUnions–CommitteeofCapacityBuildingonScience).
ПокренулајеуКининовоинтердисциплинарноистраживање–Учењенаука,границемишљења,мозакиобразовање–којејеповезивалонеуронауке и образовање. Истовремено уводи приступ научном образовањузаснованнаин ква је ри ме то ду,промовишућипројекатУчим ра де ћиикреира вебсајтwww.hadsbrain.com. За допринос дат пројекту Учим р ад ећи, односноиновацијуунаучномобразовању,добијаодФранцускеакадемијенаукаиВисокерударскешколеизСентЕтјенанаградуPurKwa2006.Током2007/08.годинепредседаваКомитетузареформунационалнихстандарданаучногобразовањуосновнимшколамаКине,чијиизвештајјепрезентованМинистарствукрајем2009.
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
61
Ли те ратура
Стандарди н ау чне пи см ен о сти. Пројекат 2016 AAAS(AmericanAssociationfortheAdvancementofScience.(1993)Benchmar ks for S cia nceLiteracy. Projec t 2016. OxfordUniversityPress
Атлас на уч ног о бразовањаAAAS(2001)Atlas of Science Lit ercy.Washingnton,DC:AAASandNSTA
Деца, њихо в св ет, њи хово образ овање. Из вештај и препоруке Cambridge Prim ary Revie wAlexander,R.(Ed)(2010)C hildre n, their Wo rld , t he ir Education. Fi nal report and re co mmendat ionsof the Cambrid ge Pr imary Review, Lo ndo n: Routledge
П оп ул ар на нау ка AQA(AssessmentandQualificationsAlliance)(2000)S cience for Public Underst an di ngSpecificationForGCEAdvancedSubsidiaryExamination
Енту зи ја зам следеће ген ер ацијеBiosciencesFederation(2005)E nth us ing th e Ne xt Generati on, London:BiosciencesFederation
Обра зовни проце сBruner,J.S.(1960)The P rocess of E ducat i on. NewYork:VintageBooks(seealsoRaimi)
Пр или ка за уј ед начену т ра нс формацију м атематич ког и нау чн ог образ ов ања за гра ђан е и глобалну е кономијуCarnegieandInstituteforAdvancedStudy(2010)Th e opportunity Eq uation t ransforming m ath ematics and science education for citi ze nship and gl oba l economy . NewYork:CarnegieIAS
Напредак у учењу наукаConcoran,T.,Mosher,F.A.andRogat,A.(2009)Le arning Progres sions in S ci en c e. Philadelphia,P.A:CentreonContinuousInstructionalImprovement,TeachersCollege,ColumbiaUniversity
Реформа научно г образо ва ња у Чи леуDevés,R.(2009)ScienceEducationReforminChile(19902009)PaperpreparedfortheLochLomondSeminar
На предак у уч ењу с а ц иљем да с е продуби ђачко раз ум евање модерне генет ике од 5. до 10. разредаDuncan,R.G,RogatA.D.andYarden,A.(2009)Alearningprogressionfordeepeningstudentsunderstandingsofmoderngeneticsacross5th10thgardes.Journal of Resear ch in Scie n ceTea ching, 46(6)655674.
При б лижити науке ш ко ли: учење и предавање н ау ка у К8 разредим а Duschl,R.A.,Schweingruber,H.A.Shouse,A.W.(2007)T ak ing Scie nc e to Scho ol:Learnin g an d Teaching Sc ie n ce in G ra de s K8WashingtonDC:TheNationalAcademiesPress
Кључн е идеје основа науке у школама АлбертеEbbers,M. andRowell,P.M. (2001) Key ide as in E lem entary S cie nce for Al ber ta Sch oo ls. Edmonton:UniversityofAlberta
Научн о о бразовање данас: Нова пе даг огија за будућн ос т Евро пе EuropeanCommission(2007)Science Educ at ion Now: A renewe d Pedag ogy for t he Future of Euro pe(RocardReport)Brussels:EuropeanCommission
Ли те ратура
62
Кратак приказ е во луције н аучних ку рикулума у ос новним школама Мек сикаFernandez de la Garza, G. (2009) Brief overview of the evolution of the science curriculum for theelementaryschoolsinMexico.PaperpreparedfortheLochLamondSeminar
Велике ид еје (и неке не тако велик е и деје) за дав ањ е сми с ла нашем с вету. Р есурс и за наставнике наука у основној школиGustafson,B.J.andRowell,P.M.(2000)Big ideas (a nd some not so big id ea s) for maki ng senese o f our w or ld. A re sou rs for E lem entary Sci enc e Teach er s.Edmonton:UniversityofAlberta
Пред авање и учење нау ка за бољу бу ду ћностHarlen,W.(2009)Teachingandlearningscienceforabetterfuture,School Sc ie nc e Rе vi ew. 9 0 ( 33 3) 3341.
Да ли с у за довољав ајући садржаји у основн ом образ овању?Harlen,W.(1978)Doescontentmatterinprimaryscience?School Sc ience Re view 5 9 (209)614625
Десет п ринципа наставе наука (ово имате и на сајту: http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=59)Lamainàlapâte(1998)Tenpriciplesofteaching.http://lamap.inrp.fr/index.php?Page_id=1179
Погл ед на велике и основн е идеје у нау циLéna,P.(2009)Bigideas,coreideasinsciencesomethoughts.PaperpreparedfortheLochLomondSeminar
Оц ењ ива ње у шк оли . Да л и је одговар ајуће? Коментари E SRC истраживачког п рог рама обу чавања и учења,Mansell,W.James,M.andARG(AssessmentReformGroup)(2009)Assessme nt i n schools. F it for P urpose?A comment ary by the ESRC Teach in ig and Learni n g Resea rc h Progra m, London:ARGandTLRP
Велике и деје у нау ци и научном о бразов ањ уMillar, R. (2009) ”Big ideas” in science and science education. Paper prepared for the Loch LomondSeminar
После 2000, научно образовање за б удућно ст Millar,R.andOsborn,J.(1998) Beyo nd 2000, Science E du cation for the F ut ur e. LondonKing’sCollegeSchoolofEducation
Разв ој в ишегод иш њег нап ред ов ања у учењу о циклусу угљеник а у друштвеноеколошким с ис темимаMohan,L.,Chen,J.andAnderson,C.W.(2009)Developingamultiyearlearningprogressionforcarboncyclinginsocioecologicalsystems. Journal of R e sea rch in Sc ie nce T each ing. 46(6)675698.
Научни о квир национал но г оцењ ив ања напретка у образ ов а њу у 2 009 . NAEP(2008)Science Framewor k f or the 20 09 Natio nal Assess ment of Ed ucat ion Progres s. NationalAssessmentGoverningBoard,USDepartmantofEducation
Нацио на лни стандарди на у чног об ра зовања NRC(NationalResearchCouncil)(1995)Nat io na l Sc ience Ed ucatio n S tandards. WashingtonD.C.NRCИдент иф ик ов ање суштине. Коментар н а тренд у р азвоју нациналног курикулу ма Oates,T.(2009)Missingthepoint: identy fi ng a wellgrounde d c ommon c or e.Comment ontrendinthedevelopmentoftheNationalCurriculum.Res ear ch Ma tter , October2009.
Научно образовање у Европ и. Крити чк а рефлексија .Osborn,J.andDillon,J.(2008)S ci ence E du ca tion in Eur ope : Crit ical R e flection. London:Nuf eldFoundation
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
63
Образовни процесRaimi,R.A.(2004)ReviewofJerameBruner:TheProcessofEducationhttp://www .ma th.ro che st er.edu/facu lty/rar m/ bruner. html
П ер спективе на учн их дисц ип лина за сноване на осно вним ид ејама. Скица засно вана на размишљању о на чи ну из бор а о сновн их идеј а.Salter,T.F.andSalter,S.J.(2009)Asciencedisciplinebasedperspectiveoncoreideas.Draftthoughtpaperonapproachestoselectingcoreideas.http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:Cy8dZGPS65YJ:www7nationalacademies.org/bose/Slater_CommissionedPaper.pdf+A+science+discipline+based+perspective+on+core+ides&hl=en&gl=uk&pid=bl&srcid=ADGEESgHgWgEvnnC39Ikg56XCLm7PloSeMIh1n1Ih7ehNxGpPiCIZrBrF7IFKmdSzsa1UwKCPLBcrCEu43kmaPRke_tksOwARhcVV11vJ74a3748URPtciQ1po3hCvRqVBFIpJ&sig=AHIEtbQ_WUzmNuv7CCNLadNtmHyOZ8ilhg
Клијање семена и научнициSmith, D. C., Cowan, J. L. and Culp, A.M. (2009) Growing seeds and scientists. S cience and Ch ildre n, September2009,4851.
Ка ко и ка да се дешава к омплек сно ре зонова ње ? Нап ре дак у учењу на осн о ву искуства при комплексном р езонов ањ у о биодиверз ит ету Songer, N. B., Kelcey, B. and Gotwals, A.W. (2009) How and when does complex reasoning occur?Empiricallydrivendevelopmentofalearningprogressionfocusedoncomplexreasoningaboutbiodiversity.Journal of Research in Science Teaching, 46(6)610631.
Карактеристике наука двадесет првог века; научно објашњење и идеје о науциTwentyFristCenturySciencespecification;ScienceExplanationandIdeasaboutSciencehttp://www.ocr.org.uk/campaigns/science/?WT.mc_id=sciencecp_300310
О кохерентности и суштинским идејамаWilson,M.andDraney,K.(2009)Oncoherenceandcoreideas.PapercommissionedfortheNRCBoardofEducationmeeting,August172009.
Пилотпрограм „Учим радећи“ у реформи научног образовања у КиниWeiYu(2009)A Pi lot Pro gram of “Le ar ning by Do ing” in Chi na’s Sci en ce Edu ca tion Re form.Nanjing:ResearchCentreofLearningScience,SoutheastUniversity
Пет обла сти осно ва на уч ног зна ња: шта под ра зу ме ва мо под STEMспо соб но шћуZimba,J.(2009) Fi ve are as of co re sci en ce know led ge: What do we mean by ‘STEMca pa ble’? PaperPreparedfortheCarnegieInstituteforAdvancedStudyCommissiononMathematicsandScienceEducation(seeCarneggieIAS)
Вебсајтови
www.lamap.fr
(део ов ог сајта је дос туп ан на српско м језику у оквиру пројекта Рука у тесту, http://rukautestu.vinca.rs i http://www.rukautestu.rs)
ww w.sci en cetechno coll ege.net (део овог сајта се такође налази на сајту Рука у тесту!)
www.academiesciences.fr/enseignement/generalites.htm
www.fibonacciproject.eu/ (учесник овог про јек та је и Ср би ја по сред ством про јек та Ру ка у те сту и ТЦ1 цен тра Ин сти ту та Вин ча, Бе о град)
Ли те ратура
64
Прин ци пи и ве ли ке иде је на уч ног обра зо ва ња
Насловоригинала:
PrinciplesandbigideasofscienceeducationEditedbyWynneHarlen
ContributorsDerekBell,RosaDevés,HubertDyasi,GuillermoFernándezdelaGarza,PierreLéna,RobinMillar,MichaelReiss,PatriciaRowell,WeiYu
PublishedbytheAssociationforScienceEducationCollegeLane,Hatfield,Herts.AL109AA
©WynneHarlen2010
Copiesmaybemadewithoutfeeorpriorpermissionaslongasacknowledgementisgiven.
AvailableontheASEwebsitewww.ase.org.ukandlinkedwebsites
PrintedinGreatBritainbyAshfordColourPressLtd.,Gosport,Hants
ISBN9780863574313
Захвалностзадобијањеправапреводаовекњигедугујемо:професоркиВинХарлен,којаје,каоједаноднајпризнатијихдидактичара,деосвојенаградеPurKwaупотребила заорганизацијуовог семинаранакоме суучествовали интернационално најпознатији експерти за област научногобразовања
top related