Dr. Makádi Mariann a Scientix Konferencia első napján (március 20.) adott elő, plenáris előadásának címe: Láss, ne csak nézz! Megfigyelések és vizsgálódások. A természettudományok oktatásának egyik fő problémája, hogy elszakad a valóságtól. Ugyanakkor a valóság is mást jelent a tudományban részt vevők számára, mint az oktatás szereplőinek. Mást jelent a tanárnak, mint a tanulóknak, előbbiek az objektív környezetet, az utóbbiak a virtuális környezetet tekintik annak. Ezért ma már a fő feladat a természeti környezettel való közvetlen megismertetés, ami csak valós környezetben és tapasztalati úton valósítható meg. Ennek azonban van egy hierarchikus rendje, a kutatásalapú tanulási stratégia elsajátításával a tanulók szert tesznek a vizsgálódás képességére.

1. Megfigyelések, vizsgálódások
az iskolában
Dr. Makádi Mariann

2. Miről lesz szó?
Avalóság és
megismerése

3. Igaz-e ez?
A természettudományos
oktatás vonzereje
a gyerekek számára:
a mindennapi valósággal
foglalkozik

4. Mit tart valóságnak?
(anyagi vagy
virtuális)
A valóság
mely részével?
Milyen
nézőpontból?
A gyerek

5. Igaz-e ez?
Azt veszi-e észre,
amit mi akarunk?
Úgy látja-e,
ahogyan
szakmai
szempontból
szeretnénk?

6. De mi is a valóság?
olyan dolgok, amelyek-
ről saját követlen tapasz-
talataink alapján tudunk
szubjektív elemek
az emberek szerint

7. De mi is a valóság?
a tudomány szerint

8. • a tudományterületeket
egymástól elszigetelten
• csak a szaktudományok
tartalmi szempontjai szerint
• tartalmi maximalizmus
A természettudományos oktatás hibája
• közben nem tanítja meg
a természettudományos
megismerés módjait
• nem tanítja meg látni
a valóságot

9. A gyerekek néznek, de nem látnak
mert nem tudják, hogyan kell azt csinálni
Hogyan tartsd a nagyítót?
Milyen távolságból nézz bele?
Mit nézz?
Mi fontos és mi nem?
Mit jelent ez gyerekként?
Pl. nézd meg nagyítóval!

10. “Nézd, ez itt a mészkő!
Látod…?”
Mit nézz rajta?
Helyesebb lenne: tapasztald meg, hogy milyen!
“A mészkő többnyire fehér kőzet,
láthatók benne a csigák és kagylók
maradványai.”

11. A valóságról igaz állításokat fogalmazhassunk meg
birtokolni szükséges
• valóságmegismerés
módszerei
+
• természettudományos
kutatás módszerei

12. A természettudományos valóság megismerése
Hagyományosan: elmélet–›elképzelés (fantázia-kiegészítés
–› meg nem értés, hiányos tények –› torz lehet
Szemléltetés–› megspórolja az elképzelést –› egyoldalú
de! nem elég kivetíteni a képet, megnézetni az ábrát a
könyvben –› mit és hogyan nézzél, hogy lásd is?
Magad vedd szemügyre! Próbáld ki!
Fedezd fel benne a lényegest! Találj benne problémát!

13. Természettudományos megismerési módszerekkel
összefüggő képességek
Környezetismeret
Természetismeret
5. évfolyam 6. évfolyam
Egyszerű
megfigyelések,
vizsgálódások
Rendszeres
észlelések
Elvonatkoztatás
tapasztalatok
alapján
Fel- /ráismerés
(fogalmak,
jelenségek)
Megismerés
(jelenségek,
folyamatok)
Kapcsolatok,
összefüggések
feltárása

14. Tevékenykedtető módszerek hangsúlya

15. Mindig a már tudottból való kiindulás
az új tudás összevetése a korábbival
Ezt már tudni vélem
a talajról
Ezt szeretném
megtudni a talajról
a vizsgálódásokkal
Ezt tudtam meg
a talajról a
vizsgálódások során
Ezt már tudni vélem
a talajról
Ezt szeretném
megtudni a
talajról a
vizsgálódásokkal
Ezt tudtam meg
a talajról
a vizsgálódások
során
Miből áll a talaj?
A talaj tulajdonságai
Hogyan mozog a víz
a talajban?
Miért nem ter-
meszthetők minden
talajban ugyanazok
a fajok?
Hogyan lehet talajt
készíteni?

16. “Kísérletezzünk!”

17. A megismerő módszerek hierarchiája
10 év felett
12 év felett

18. 1. lépcsőfok: megfigyelés
Mit jelent ez a tevékenység?
mindennapi megfigyelés ‹–› tudományos megfigyelés
szempont-szelekció (szempont-szűkítés)
és a szempontok meghatározása

19. Tudományos megfigyelés kritériumai
• céltudatosság: egy adott kérdés, szempont,
probléma megválaszolásáért történik ‹– megfi-
gyelési szempontok előzetes kiválasztása
• tervszerűség: a vizsgálandó jelenség pontos
meghatározása, a megfigyelési technikák gondos
kiválasztása;
• objektivitás: ‹– a szubjektív tényezők kiküszöbö-
lése, az előítéletek kizárása;
• megbízhatóság: ha a megfigyelési eljárás meg-
ismétlésekor újra ugyanazt az eredményt kapjuk;
• érvényesség: a megfigyelésből származó adatok
mennyire kapcsolódnak az adott fogalom elfoga-
dott jelentéseihez

20. 1. lépcsőfok: megfigyelés
1. szint: spontán észlelés
• nem tudatos, tanári irányítás nélkül, órán kívül
• a tanulók tapasztalatainak előhívása, felhasználása
4. szint: önálló megfigyelés
• a tanuló önmaga által tervezett, céltudatos
tevékenység
• problémafelvető kérdésekkel irányítva
2. szint: irányított passzív megfigyelés
• utasításra végzett / kérdések, feladatok segítségével
• a tapasztalatokat kérdésekkel, feladatokkal irányítva
3. szint: irányított aktív megfigyelés
• céltudatos tanulói tapasztalatszerzés
• utasításra beleavatkozik a jelenség lefolyásába

21. 1. szint: Milyen a talaj? Válasszátok ki azt az élelmiszert,
amelyikhez leginkább hasonlít az összetétele!
Módszertani lényeg: analógiafelismerés

22. 2. lépcsőfok: leírás
= a tapasztalatok kifejezése
szakszavakkal (pl. jelzőkkel,
szókapcsolatokkal, egyszerű
mondatokkal)
átmenet
lerajzolják / kifejezik
egyezményes jelekkel
közbülső eszköz a
vizsgálódáshoz
szempontszelekció, lényegmegragadás
sokszor, mindig más feltételek
között,
másik, majd más jellegű példán
(anyag, tárgy, táj, folyamat, stb.)
egyre bonyolultabb példán
közben elsajátíthatják a
leíráskészítés algoritmusát

23. Ki ne tudná, hogy mi a kavics. Rajzold le!
Írd le a legfőbb jellemzőit!
legömbölyített
sima…

24. Leíráskészítés algoritmusa
Az ásványok jellemzőit a táblázat segítségével kell megadnotok.
Keressetek az előttetek lévő ásványok közül olyanokat, amelyekre
illenek a szempontokhoz tartozó egyes jellemzők!

25. Modellezzünk egy kőzetet!
Rakjátok ki a kőzetet a drazsé-
szemekből!
Lényeg: a különböző színű
golyók aránya

26. Készítsünk talajszelvényről talajpudingot!

27. 3. szint: összehasonlítás

28. Válogassátok ki a folyami hordalékból a kavicsot!
durvaszemű homok kiválogatása

30. Probléma: hogyan állapítható meg, hogy folyóvíz
vagy szél szállította a homokot?
folyóvíz szállította
szél szállította
Mi az oka a homokszemcsék eltérő alakjának?

31. A tapasztalat értelmezése
Vajon mitől függ, hogy milyen szemcseméretű a hordalék?
Próbáljatok meg minél több tényezőt összegyűjteni!
A mindennapokban
Mire használják a kavicsot / homokot?
Miért? Mely tulajdonságaikat hasznosítják?

32. a megismert fogalmak, összefüggések
csoportosítása, kategorizálása
4. szint: rendszerezés
Mi történt az előző példákban? rendszerezés
a rendszerezési logika gyakorlásának célja:
• gondolkodásfejlesztés
• a világról alkotott látásmód gazdagítása
• rávilágít az adott tudomány belső logikájára,
• az odatartozó ismeretek kapcsolatára

33. A megismerő módszerek hierarchiája
statikus kép a valóságról

34. De!
a természettudományos tantárgyak tanításának egyik
legfontosabb törekvése éppen a változás érzékeltetése:
a környezeti jelenségek, folyamatok megismertetése,
mozgásfolyamataik megértetése és törvényszerűségeik
felismertetése
vizsgálódás, kísérletezés
hasonlóság:
• a tanulók a valósághoz intéznek kérdéseket
• a megfigyelésekbe bele is avatkoznak
• egy törvényszerűen végbemenő folyamatot modellen
vagy a szabadban mesterségesen hoznak létre
• vagy egy kísérleti berendezést természeti folyamat-
nak vetnek alá
(figyelik a természet válaszát a tetteikre)

36. Modellvizsgálat
1. Modellezés
megismerik a folyamat lényegét
kicsiben, egyszerűsítve, a valóságos elemeket helyette-
sítő anyagokkal és eszközökkel
3. Összehasonlítás a modell és a valóság között
2. Megfigyelése a valóságban
4. A feltételek megismerése ‹– beavatkozás: a feltétel(ek)
módosítás
5. Az új körülmények között szerzett tapasztalatok össze-
hasonlítása az eredetivel

37. Mi minek felel meg?
Mi mit helyettesít?
Hogy zajlik természetes körülmények
között?

38. Probléma: hogyan tudnánk egyszerű vizsgálattal
megkülönböztetni a két leggyakoribb hegységalkotó
üledékes kőzetet: a mészkövet és a dolomitot?
Bizonyító vizsgálat
Mi a közös a mészporban, táblakrétában és csigaházban?
Bizonyítsátok vizsgálattal!
Mi volt a bizonyító vizsgálat lényege?

39. Felvetés: miért képes a víz felfelé mozogni
a talajban?

40. Két órán keresztül 15 percenként olvassátok le,
hogy milyen magasságig nedvesedett át a talaj!
A mért adatokat rögzítsétek az ábrában!

41. Következtetés
Mit mutat a grafikon? Mi történt a talajoszlopban?
Hogyan dolgozik a szívóerő a talajban?
= vízfelszívó képesség
A mindennapokban: a növények nemcsak akkor juthatnak vízhez,
amikor csapadék hullik, hanem később is
Vajon mitől függ, hogy mennyi idő alatt mennyi vizet
képes felszívni a talaj?
ötletroham

42. A mindennapokban – Gondolatjáték: mi történne, ha
egyszercsak megszűnne a talaj megkötő képessége?
Lehetséges kedvező változás Lehetséges kedvezőtlen
Változás Kinek a
szempontjából?
Változás Kinek a
szempontjából?
Csoportosítsátok a várható történéseket aszerint,
hogy kedvezőek-e vagy sem!

43. Vizsgálódások

44. Bevezető vizsgálódások
½ evőkanál szódabikarbóna
¼ csésze ecet
4-5 csepp piros ételfesték
½ evőkanál sárga mosogatószer
2-3 kávéskanálnyi ammónium-dikromát

45. Vizsgálati módszerek
és technikák tanulása
karcolási próba
karcpróba
karcszínpróba
hevítés
lángfestés
savpróba
vízpróba
mágnespróba

46. Mivel?

47. Hogyan?

48. Homokasztali vizsgálódások

49. Pl. A tengeri vízkörzés okának tisztázása modellvizsgálatban
sűrűségkülönbség
hőmérséklet-
kiegyenlítődésre
törekvés

50. Lezáró vizsgálódások
Pl. A redukáló füstköd keletkezési feltételeinek igazolása
modellvizsgálatban
1 db 2 literes műanyag palack,
1 db üvegcső,
üvegfuratos gumidugó,
20 cm gumicső,
gyertya, gyufa, asztali lámpa
Eszközöket megkapják
–› tervezzenek a kelet-
kezés körülményeit
tisztázó vizsgálatot!

51. • Köznyelvben – valaminek a kipróbálása
• Értelmező Szótár – a valóság megfigyelése – természeti
folyamat, jelenség mesterséges előidézése tudományos
megfigyelésért
• Új Magyar Lexikon – természeti folyamat mesterséges
előidézése oly módon, hogy a folyamat feltételei
ellenőrizhetők legyenek, és belőlük a folyamat
meghatározó törvényszerűségeire következtetni
lehessen... –› elméleti következtetések, hipotézisek
ellenőrzése és gyakorlati felhasználhatóságuk
megvizsgálása
Kísérletezés

52. A bizonyító kísérlet algoritmusa

53. Találós kérdés: Mit nem tud egy gyertya, de kettő már igen?
Hogyan tudnak ezek a gyertyák mérleghintázni?
Magyarázat
a meggyújtás után az alsó gyertyáról több paraffin olvad le ‹– lángja
közelebb van a gyertyatesthez, így súlya is gyorsabban csökken –›
megváltozik a forgatónyomaték –› kar átbillen
mindig a lenti gyertya anyaga fogy gyorsabban, az átbillenések
ismétlődnek

54. Mi történik a szappanbuborékkal?

55. A törvénymegállapító kísérlet algoritmusa

56. Globális jelenség kísérleti igazolása kicsiben

57. A tudományos érvelés
A fagyaprózódás feltételeinek vizsgálata

58. fokozatosság
egymásra
épülés

59. Érdekli ez?

60. Makádi Mariann
szakmetodikus
ELTE TTK
Természetföldrajzi Tsz
koborc2@gmail.com
Köszönöm a figyelmet!