Raport z nagranego doświadczenia

Umiejętności opisywania podejmowanych przez nas czynności i sporządzania raportów z naszych działań należą do podstawowych kompetencji współczesnego nastolatka. To właśnie na zajęciach z bloku przedmiotów przyrodniczych jest najwięcej sposobności do obserwowania, notowania spostrzeżeń i wyciągania wniosków. Warto więc na lekcjach fizyki stwarzać warunki do uczenia się sporządzania wartościowego raportu z doświadczenia.

Powszechnie wiadomo, że w ocenie wielu uczennic i uczniów najciekawiej i najbardziej atrakcyjnie jest wówczas, gdy raport to następstwo samodzielnie przeprowadzonego doświadczenia. Informacji o tego rodzaju zajęciach znaleźć można niemało. Są jednak i tacy nastolatkowie, którym zaangażowanie manualne "nie służy" i zdecydowanie woleliby tę część zajęć ominąć. W takich sytuacji dobrym, szczęśliwie niejedynym rozwiązaniem jest praca w grupie i podział zadań.

Proponuję i polecam dziś jeszcze inną strategię. Można ją skategoryzować, jako działania z wykorzystaniem filmu prezentującego przebieg doświadczenia przeprowadzonego przez kogoś innego.

Często doświadczenia dostępne na platformach edukacyjnych nagrane są wraz z kompleksowym opisem niezbędnych do ich wykonania elementów oraz precyzyjnie przedstawionym sposobem ich wykonania. To zazwyczaj trochę takie "przepisy kucharskie", które bez możliwości ich przeprowadzenia krok po kroku (niczym upieczenie ciasta) nie maja dużej wartości edukacyjnej (w rozumieniu konstruktywistycznym). Można je jednak z powodzeniem wykorzystać do kształcenia umiejętności sporządzania raportów pod warunkiem, że sprowokujemy uczniów do myślenia. 

Moja strategia na taką lekcję jest następująca:

• przygotowuję film (najczęściej odnajduję w sieci) prezentujący doświadczenie krok po kroku - niczym w książce kucharskiej, takiej, w której są fotografie gotowej potrawy, a opis ilustrują fotografie czynności pośrednich;
• zapisuję na tablicy pięć pytania, na które odpowiedzi powinien zawierać uczniowski raport z doświadczenia:
• Na jakie pytań znajdujemy odpowiedź wykonując doświadczenia?
• Co jest potrzebne do przeprowadzenia tego doświadczenia?
• Jakie czynności i w jakiej kolejności należy wykonać?
• Jakie są rezultaty doświadczenia?
• Jakie wnioski możemy wyciągnąć z naszych działań?
• przedstawiam, na czym polega zadanie: oglądamy film, a potem przygotowujemy raport zawierający odpowiedzi na powyższe pytania;
• odtwarzam film, ale bez dźwięku i napisów (ewentualnie - co w mojej ocenie robi jeszcze lepsze wrażenie - z dźwiękiem w obcym dla uczniów języku oraz napisami w języku chińskim);
• odtwarzam film raz jeszcze, upewniając się, że uczniowie sporządzają notatki i rozmawiają ze sobą, bo rozwikłać zagadkowe działania.

Oczywiście takie angażowaniu uczennic i uczniów o różnych preferencjach co do sposobów uczenia się ma sens, jeśli tylko jest elementem wielu innych zdywersyfikowanych strategii edukacyjnych. Uczeniu niewątpliwie sprzyja angażowanie różne zmysły oraz różnych obszarów mózgu. 

Turniej Młodych Fizyków w szkole podstawowej? Czemu nie.

W dniu 26 marca 2022 r. na Wydziale Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Wrocławskiego miał miejsce Ogólnopolski Półfinał Turnieju Młodych Fizyków 2022. Podczas zawodów drużyny uczniowskie ze szkół ponadpodstawowych prezentowały rozwiązania problemów fizycznych, a ich pracy przyglądało się jury, którego członkami byli pracownicy Wydziału Fizyki i Astronomii oraz Politechniki Wrocławskiej. Z podziwem przyglądałem się efektom pracy uczniów wrocławskich szkół i myślałem, jak zaimplementować tego rodzaju działania na większą skalę. I najlepiej jak najwcześniej.

Jako zagorzały zwolennik nauczanie przez działanie postanowiłem zaproponować działania wykorzystujące ideę i strukturę Turnieju w nauczaniu w szkole podstawowej. Tak zrodził się pomysł projektu Światło wokół nas. Celem ogólnym tego projektu jest praktyczne poznawanie zjawisk, procesów, zasad i praw przyrody oraz sposobów ich opisywania jasnym i zrozumiałym dla uczniów językiem fizyki. Działania projektowe o charakterze badawczym służą ugruntowaniu pojęć fizycznych związanych ze światłem oraz doskonaleniu umiejętności stosowania języka do lepszego i skutecznego komunikowania się. W toku realizacji projektu uczniowie zdobywać i kształcić będą także umiejętności niezbędne do przygotowania prezentacji multimedialnej.

Pomysł projektu inspirowany jest działaniami stanowiącymi treść aktywności edukacyjnych realizowanych w ramach przedsięwzięć pod nazwą Ogólnopolska Olimpiada Kreatywności Destination Imagination oraz Międzynarodowy Turnieju Młodych Fizyków. Podczas realizacji projektu Światło wokół nas uczniowie będą mieli za zadanie zmierzyć się z czterema problemami tzn. zaproponować ich rozwiązanie wypracowane w toku projektowych działań grupowych. Potwierdzenie i udokumentowanie wykonanych przez grupę działań będą stanowiły prezentacje multimedialne zawierające rozwiązanie każdego z czterech problemów, a ich przedstawienie będzie miało formę potyczki turniejowej. W trakcie potyczki każdy z zespołów uczniowskich będzie występował w roli prezentującego, oponującego, recenzującego oraz obserwatora.

Działania niezbędne do przygotowania prezentacji mogą być realizowane podczas regularnych lekcji prowadzonych w szkole na zajęciach fizyki bądź w działaniach dodatkowych podejmowanych przez uczniów w domu. Wybór formy pracy powinien być identyczny dla każdej z grup. O szczegółowych  zasadach organizacyjnych przedsięwzięcia decyduje nauczyciel po konsultacji ze wszystkimi uczniami zespołu klasowego, w którym działania projektowe będą prowadzone.

Zagadnienia związane z optyką, stanowiące podstawę realizacji zapisów podstawy programowej, są zazwyczaj realizowane w klasie 8 szkoły podstawowej. Konkretne tematy obejmujące te zagadnienia mogą być z powadzeniem realizowane w toku samodzielnie zaplanowanych działań uczniowskich zmierzających do rozwiązania czterech problemów badawczych:

Problem I. Charakterystyki ruchu światła

Powszechnie wiadomo, że światło rozchodzi się prostoliniowo i ruchem jednostajnym z prędkością światła. Zaprojektuj, opisz i przeprowadź doświadczenia ilustrujące prostoliniowe rozchodzenie się światła w różnych ośrodkach i towarzyszące temu zjawiska – załamanie, rozproszenie i zmniejszenie prędkości w ośrodkach innych niż powietrze.

Problem II. Gabinet krzywych luster

Zjawiska towarzyszące odbiciu światła oraz tworzeniu obrazów w zwierciadłach o różnych kształtach stanowi podstawę działania tzw. gabinetów krzywych luster (nazywanych także salami śmiechu). Zaprojektuj, opisz i przeprowadź doświadczenia ilustrujące prawa i zasady jakie należy znać, by zaprojektować takie miejsce.

Problem III. Korygowanie wad wzroku

Dzięki między innymi znajomości praw optyki człowiek posiadł umiejętność radzenia sobie z wybranymi wadami wzroku. Zaprojektuj, opisz i przeprowadź doświadczenia ilustrujące sposób działania różnego rodzaju soczewek i podstawy ich wykorzystania do korygowania wad wzroku.

Problem IV. Feeria kolorów 

Tęcza stanowi spektakularny przykład zjawiska powszechnie obserwowanego w przyrodzie w sprzyjających warunkach pogodowych. Zaprojektuj, opisz i przeprowadź doświadczenia ilustrujące prawa i zasady towarzyszące powstawaniu tęczy.

Sformułowanie treści problemów celowo ma charakter ogólny, by pozostawić uczniom możliwość wszechstronnego i autorskiego podejścia do ich rozwiązania. Ostatnie zdanie każdego z problemów dostatecznie szczegółowo nakreśla zakres czynności jakie należy podjąć. Taka konstrukcja problemów sprzyja rozwijaniu kreatywności uczniów oraz uwzględnieniu indywidualnych predyspozycji członków zespołów. Ponadto stwarza odpowiednie warunki do doskonalenia wiedzy, umiejętności i postaw składających się na kompetencje kluczowe.

Ze względu na charakter projektu działania jakie uczestnicy powinni podjąć, by osiągnąć jego cele można podzielić na trzy główne fazy, z których każda zawiera zbiór konkretnych czynności. W miarę potrzeb zakres i charakter czynności można uzupełnić i poszerzyć.

A. Etap przygotowania do realizacji działań to czas, podczas którego mają miejsce następujące czynności:

1. ukonstytuowanie 4 równolicznych zespołów projektowych – w zależności od liczebności grupy klasowej liczących od 5 do 8 uczniów każdy;
2. zapoznanie się z tematyką problemów, których rozwiązanie stanowi początkowe zadanie projektu, zgromadzenie niezbędnych informacji i pomysłów związanych z ich treścią;
3. wybór strategii realizacji poszczególnych problemów – określenie zakresu działań;
4. określenie grupowych celów szczegółowych dla każdego z problemów;
5. opracowanie i zaakceptowanie harmonogramu działań grupy – stworzenie szczegółowego planu czynności jakie należy podjąć;
6. podział zadań pomiędzy członków zespołu – określenie ról i zakresu odpowiedzialności za poszczególne zadania szczegółowe; zaleca się wybranie innej osoby kierującej pracą zespołu podczas realizacji zadań związanych z każdym z problemów. 

B. Etap realizacji projektu to czas, podczas którego prowadzone są następujące działania: 

1. badania nad problemami – podejmowanie kroków zgodnych z postępowaniem określonym jako metoda naukowa (zmodyfikowana do poziomu odpowiadająca szkole podstawowej);
2. dokumentacja wyników obserwacji i prace związane z przygotowaniem prezentacji do wykorzystania podczas potyczek;
3. publiczna prezentacja efektów grupowej pracy nad problemami w formie naukowych potyczek, podczas których każdy z zespołów wciela się w rolę prezentującego, oponenta, recenzenta oraz obserwatora.

C. Etap zakończenia to czas na podsumowanie i autorefleksję, na którą składają się działania:

1. ewaluacja – obejmująca wielopoziomową ocenę pracy zespołów oraz efektów ich działań;
2. wnioski oraz plany na przyszłość;
3. podziękowanie współpracownikom.

Projekt przygotowano z myślą o realizacji podczas jego trwania treści całego działu tematycznego pn. Optyka i wymaga łącznie minimum 14 godzin zajęć. Czas ten jest wystarczający na osiągniecie założonych efektów nauczania-uczenia się w toku działań projektowych przy podziale:

• etap przygotowania – 2 godziny,
• etap realizacji – 8 godzin (po 2 godziny na każdy z problemów),
• etap podsumowania – 4 godziny (z czego 3 godziny na potyczki oraz 1 godzina autorefleksji).

Zespoły powinny pracować na zajęciach równolegle zgodnie z indywidualnymi harmonogramami. Prace związane z realizacją przedsięwzięcia mogą być wykonywane przez uczniów w domu pod warunkiem, że jest to ich wola.

Prezentacja multimedialna stanowi sprawozdanie z prac zespołu nad poszczególnymi problemami. Jej struktura powinna oddawać charakter problemu oraz szczegółowo przedstawiać działania jakie zespół podjął by rozwiązać problem. Osobą odpowiedzialną za przygotowanie prezentacji i jej zaprezentowanie jest kierujący pracami zespołu dla konkretnego problemu badawczego. Członkinie i członkowie zespołu winni angażować się w rozwiązanie każdego z problemów w możliwie równym stopniu.

Przedstawienie prezentacji, czyli zebranych wyników dociekań badawczych uczniów, następuje podczas zajęć o charakterze potyczki naukowej. Zajęcia tego rodzaju odbywają się 4 razy i w każdym przypadku zespół pełni inną rolę: prezentującego, oponującego, recenzującego oraz obserwatora. 

Ocenianie efektów realizacji projektu Światło wokół nas realizować należy w formie oceny bieżącej oraz oceny sumujące (końcowej). Obie formy służyć mają przede wszystkim dostarczeniu informacji zwrotnej o postępach uczniów w realizacji celów przedsięwzięcia.

Oceny końcowej należy dokonać po ostatniej potyczce i powinna ona mieć charakter oceny opisowej, której towarzyszy stopień szkolny uwzględniającej oceny bieżące oraz wyniki autorefleksji zespołu dokonanej podczas pełnienia roli obserwatora w trakcie potyczki naukowej. 

Kryteria oceny pracy projektowej powinny obejmować: 

• stopień realizacji założonych celów projektu i zgodności z tematem;
• umiejętność współpracy w zespole, podziału ról i komunikacji wewnętrznej,
• wywiązywania się z obowiązków i przestrzegania przyjętych wspólnie zasad; 
• terminowość i odpowiedzialność w wywiązywaniu się z zadań cząstkowych;
• zaangażowanie i pracowitość.

Remotely Controlled Laboratories - czyli zdalne eksperymentowanie

Trudne czasy kwarantanny w związku z rozprzestrzenianiem się wirusa  SARS-CoV-2 - m. in. zajęcia laboratoryjne w formie tradycyjnej nie mogą się odbywać - warto więc skorzystać z możliwości, jakie stwarzają platformy oferujące rzeczywiste doświadczenia fizyczne w formie zdalnej.

Jeśli chcemy, by nasi uczniowie/studenci wykonali rzeczywiste doświadczenie fizyczne i opracowali prawdziwe dane eksperymentalne z dala od laboratorium, warto skorzystać z możliwości jakie stwarzają zdalnie sterowane stanowiska pomiarowe (RCLs). W normalnych okolicznościach zdalne eksperymentowanie sprawdza się w przypadkach, gdy doświadczenie jest z jakiś powodów trudne do wykonania np. aparatura jest bardzo kosztowna, wymagane są specyficzne warunki pracy lub w grę wchodzą względy bezpieczeństwa.

Z wyjątkową sytuacją mamy niewątpliwie do czynienia obecnie, dlatego na szczególną uwagę zasługuje serwis prowadzony przez naszych zachodnich sąsiadów pn. Remotely Controlled Laboratories - RCLs. Pierwsze stanowiska i interfejs powstały w roku 2012 dzięki zaangażowaniu Universität der Bundeswehr München (Uniwersytetu Bundeswehry w Monachium), a obecnie serwis jest także wspomagany przez Zakład Dydaktyki Fizyki Ludwig-Maximilians-Universität München (Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium) - więcej o historii przedsięwzięcia przeczytać można w zakładce RCL-Project.

Serwis oferuje aktywności w kilku językach - niestety język polski wśród nich jeszcze się nie znajduje - i zawiera 12 kompleksowo opisanych zdalnych stanowisk pomiarowych. Wśród nich znaleźć można również doświadczenia należące do kanonu eksperymentów historycznych np. eksperyment Millikena, efekt fotoelektryczny, dyfrakcję wiązki elektronów, znajdujących się w ofercie niemal wszystkich zaawansowanych pracowni fizycznych w Polsce.

Na każde stanowisko pomiarowe oraz komplet materiałów edukacyjnych standardowo składają się:

• wstęp (Introduction) - zawierający informacje o celach i idei doświadczenia, 
• opis układu pomiarowego (Setup) - szczegółowo przedstawiający schemat oraz elementy zestawu doświadczalnego, 
• podstawy teoretyczne (Theory) - obejmujące kompleksowe informacje o podstawach fizycznych niezbędnych do przeprowadzenia pomiarów i analizy ich wyników, 
• opis zadania do wykonania (Tasks) - prezentujący listę czynności i działań, które należy podjąć by przeprowadzić zdalne doświadczenie, 
• zakładka pomiarowa (Laboratory) - zawierająca interfejs pomiarowy ze wszystkimi parametrami, których wartości może kontrolować użytkownik, 
• wskazówki użyteczne przy analizie danych oraz ich dyskusji (Discussion) - najczęściej w formie punktów, 
• dodatkowe materiały (Material) - obejmujące informacje poszerzające wiedzą na temat zagadnienia, często także z technicznego punktu widzenia,
• pomoc (Support) - zawierającą szczegóły niezbędne do kontaktu z osobami odpowiedzialnymi za całość zestawu.

Ze wszystkich materiałów można korzystać bez konieczności rezerwowania czasu oraz przesyłania jakichkolwiek danych. Doświadczenie można przeprowadzić, jeśli tylko nikt inny nie prowadzi pomiarów, o czym informuje nas stosowny interfejs. Wprowadzenie danych użytkownika jest opcjonalne i służy jedynie gromadzeniu informacji statystycznych. Więcej o zasadach korzystania z serwisu przeczytać można w zakładce - Legal Notice/Data Protection (w języku niemieckim).

Każde doświadczenie wyposażone jest w kamerę, która pozwala na obserwowanie układu w czasie rzeczywistym, rezultaty prezentowane są bezpośrednio na ekranach urządzeń pomiarowych, a w części eksperymentów dodatkowe dane uzyskuje się z analizy obrazów - zrzutów ekranu.

Choć zawarte w serwisie doświadczenia znajdują się setki, a nawet tysiące kilometrów od nas możemy decydować o ich przebiegu i parametrach eksperymentu.

Pozostaje mieć tylko nadzieję, że w przypadku trudności technicznych ktoś do laboratorium zajrzy fizyczynie, zresetuje zawieszony komputer lub naprawi elementy, które odmówiły posłuszeństwa. Reszta, a zwłaszcza napisanie sprawozdania, jest w naszych rękach. Do dzieła.

Klasopracownia przyszłości - być razem

Powoli, po długim czasie wyczekiwania, kończymy prowadzenie zajęć zdalnych. W ostatnich miesiącach nasze klasopracownie to była przestrzeń głównie wirtualna. A czemu by tego szczególnego doświadczenia nie wykorzystać do refleksji nad naszymi tradycyjnymi miejscami prowadzenia zajęć? Wszak wrócimy do nich bogatsi o doświadczenia i z nowymi oczekiwaniami. 

Już po raz kolejny powracam do pomysłu i propozycji, która funkcjonuje jako Future Classroom Lab - od niemal dekady.

Klasopracownia przyszłości to w tym ujęciu przestrzeń edukacyjna, w której wyróżnić można aż sześć stref działania. Warto w tym miejscu, za Organizacją Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD), zwerbalizować, co kryje się za określeniem przestrzeni edukacyjnej. To przestrzeń fizyczna, która obsługuje wielorakie i różnorodne nauczanie realizowane z wykorzystaniem programu nauczania i określonego podejścia pedagogicznego, w tym współczesnych technologii; która pozwala na optymalne, uwzględniające wydajność budynku i efektywność działanie w czasie; przy czym pozostająca w harmonii z otoczeniem; jednocześnie zachęcająca do partycypacji społecznej, zapewnianiająca zdrowy, wygodny, bezpieczny i stymulujący udział jej mieszkańców. 

Często ograniczamy nasze spojrzenie na klasę do najwęższego sensu - fizycznego środowiska uczenia się czyli klasopracowni, ale trzeba pamiętać, że w szerszej perspektywie to połączenie formalnych i nieformalnych elementów systemu edukacji, gdzie zachodzi proces nauczania - uczenia się, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynku.

Klasopracowni przyszłości bliżej do tego szerszego spojrzenia, bo choć ograniczona do przestrzeni szkoły, to jednak zawiera obszary, które w szczególny sposób sprzyjają kształceniu określonych kompetencji. Owych sześć sfer to:

• Investigate (Poszukuj) - przestrzeń dedykowana aktywnemu odkrywaniu, w której znajdują się  m. in. interfejsy pomiarowe wraz z czujnikami, roboty, mikroskopy, dostęp do laboratoriów zdalnych, modele 3D. Poszukując uczniowie prowadzą działania służące:

• rozwijaniu umiejętności krytycznego myślenia oraz rozwiązywania problemów,
• stawaniu się aktywnymi badaczami,
• pracy nad projektami międzyprzedmiotowymi,
• uczeniu się przez odkrywanie,
• dostrzeganiu połączeń i zależności w otaczającym nas świecie.

• Create (Twórz) - przestrzeń, w której, za sprawą m. in. dostępności kamer wideo o wysokiej rozdzielczości, aparatów cyfrowy, statywów, oprogramowanie do edycji wideo, sprzętu do nagrywania dźwięku, oprogramowanie do podcastów, animacji, przesyłania strumieniowego można oddawać się planowaniu, projektowaniu i produkcji. Tworząc uczniowie prowadzą działania służące:
• uczeniu się przez odkrywanie,
• kształceniu umiejętności pracy z zaawansowaną technologią,
• rozwijaniu umiejętności miękkich,
• wytworzeniu w realiach prawdziwego życia,
• prezentowaniu efektów własnej pracy.

• Present (Prezentuj) - przestrzeń przeznaczona na dzielenie się efektami prac i zbieranie informacji zwrotnych m. in. dzięki sposobności do korzystania z łatwej do przearanżowania przestrzeni prezentacyjnej, projektora lub ekranu o wysokiej rozdzielczości zapewniających dobrą jakość obrazu, narzędzi do publikacji online (np. blog, witryny do udostępniania online). Prezentując uczniowie prowadzą działania służące:
• uczeniu się dzielenia wiedzą i umiejętnościami,
• zdobywaniu umiejętności wchodzenia w interakcję z szerszą publicznością,
• korzystaniu z informacji zwrotnymi,
• poznaniu metod komunikowania się, w tym komunikacji włączającej (inkluzywnej),
• przestrzegania zasad, w tym dbanie o (e-)bezpieczeństwo.

• Interact (Oddziałuj) - przestrzeń dedykowana wzajemnemu oddziaływaniu - rozumianemu jako wchodzenie w interakcje o charakterze edukacyjnym - wspomaganemu technologiami informacyjno-komunikacyjnymi (m. in. tablicami multimedialnymi, systemami tzw. klikerów, urządzeniami mobilnymi - laptop, netbook, tablet, smartfony, systemami zarządzania klasą). Oddziałując uczniowie prowadzą działania służące:
• dostrzeganiu potrzeby zmian aranżacji miejsc nauki i pracy,
• przechodzeniu od perspektywy widza do postawy aktywnych uczestników procesów nauczania-uczenia się,
• pełnemu zaangażowaniu w działania edukacyjne,
• budowaniu motywacji i kształtowaniu pasji.

• Exchange (Współpracuj) - przestrzeń, która, za sprawą m. in. dostępności tablicy interaktywnej, narzędzi do tworzenia planów i map myśli, stołów i przyborów, szczególnie sprzyja współpracy i planowaniu działań. Współpracując uczniowie prowadzą działania służące:
• doskonaleniu umiejętności współpracy w życzliwej i twórczej atmosferze,
• kształceniu kompetencji kluczowych w pracy zespołowej,
• lepszej integracji grupy,
• współpracy zdalnej.

• Develop (Rozwijaj)  - przestrzeń przeznaczona na nieformalne uczenie się i autorefleksję, w której szczególnie przydają się m. in. kącik do nauki, nieformalne umeblowanie, przenośne urządzenia audio i video, (e-)książki, (e-)magazyny, nagrania, gry. Rozwijając się  uczniowie prowadzą działania służące:
• kreowaniu nieformalnego środowiska uczenia się,
• wspieraniu motywacji i wyrażania siebie,
• wykorzystaniu osobistych narzędzi i urządzeń wspierających uczenie się,
• rozpoznawaniu potrzeb związanych z nauczaniem i uczeniem się,
• poszukiwaniu oraz uczeniu się przez grę.

Jestem przekonany, że jeśli tylko dostatecznie uważnie przyjrzymy się zwykłej, naszej codziennej szkole dostrzeżemy elementy każdej ze stref klasy przyszłości. Nie wolno czekać na nowe budynki i zakupy za niewyobrażalne kwoty, by każdą klasę zmieniać w miejsce przyjazne nauczaniu-uczeniu się. Zacznijmy od małych kroków:

• personalizujmy nasze klasy - m.in. umieszczajmy na ich ścianach rzeczy, którymi się interesujemy szczególnie; niech uczniowie przynoszą do nich elementy, które uczynią je bliższymi naszych ulubionych miejsc, niech rosną w nich nasze rośliny, niech będzie w nich rozbrzmiewać muzyka, które szczególnie lubimy;
• pracujmy z rzeczami, które każdy z nas może przynieść na zajęcia;
• zmieniajmy układ stołów i krzeseł, by jak najlepiej dopasować przestrzeń do podejmowanych działań, szukajmy alternatywnych sposobów rozwiązywania trudności;
• planujmy zakupy i bądźmy gotowi z listą życzeń, szukajmy źródeł alternatywnego finansowania.

Przede wszystkim pamiętajmy, że klasa to miejsce, gdzie powinniśmy czuć się bezpieczni i mimo oczywistych niewiadomych, które niesie przyszłość patrzyć w jej kierunku z entuzjazmem i nadzieją. Ponad wszystko klasa to miejsce, gdzie jesteśmy razem.

Zdalne laboratoria wokół nas

O zdalnym eksperymentowaniu pisałem już w tym miejscu przy okazji projektu GO-LAB oraz RCL. Ponieważ tematyka jest ważka warto także poznać i rozważyć wykorzystanie stanowisk pomiarowych innych zdalnych laboratoriów. Propozycję przygotowałem na podstawie stron prowadzonych w językach różnych od polskiego (czeskim, angielskim, niemieckim, hiszpańskim i portugalskim), co jednak nie powinno stanowić problemu, choćby za sprawą dostępnego w przeglądarkach przycisku "Przetłumacz tę stronę".

Rozpocznijmy od portalu RELLE prowadzonego przez Federal University of Santa Catarina (UFSC). To witryna prezentuje 24 stanowiska pomiarowe do zdalnej obsługi, z których niemal każde zwiera wyczerpujący opis oraz film instruktażowy. Na uwagę zasługuje przyporządkowanie doświadczeń do przedmiotów, tutorial oraz szacowany czas ich realizacji. Zdalne laboratorium nie wymaga rejestracji ani wprowadzania danych o użytkowniku. Wśród stanowisk znaleźć można m. in. eksperyment Thomsona oraz doświadczenie nt. przewodnictwa cieplnego metali.

Druga propozycja to portal e-LABORATORY PROJECT utworzony i prowadzony przez naszych południowych sąsiadów (Charles University in Prague, Tamas Bata University in Zlin oraz University of Trnava). Strona oferuje 18 stanowisk pomiarowych, z których możemy korzystać bez dodatkowego logowania się. Wystarczyć otworzyć zakładkę wybranego eksperymentu i przejść do stosownego linku.

Na uwagę zasługują m. in. doświadczenia związane z promieniotwórczością oraz obwodami RLC. Niemal każde stanowisko pomiarowe zawiera opisy pogrupowane w sekcje m. in. prezentujące wiadomości wstępne, zdjęcia układu pomiarowego, zadania oraz powiązane z tematem symulacje.

Kolejne zdalne laboratorium warte głębszej eksploracji to WebLab-Deusto będące inicjatywą University of Deusto. To dość specyficzna oferta, ale może okazać się szczególnie interesująca zwłaszcza dla zainteresowanych zagadnieniami elektroniki i sterowania.

W tym przypadku niezbędne jest założenie konta w serwisie, aktywacja za pośrednictwem adresu e-mail i zalogowanie się. Warto to jednak zrobić, bo do naszej dyspozycji będzie aż 37 stanowisk pomiarowych podzielonych tematyczne, a wśród nich np. badanie prawa Boyle'a oraz prawa Archimedesa. Pewną trudnością może być ograniczona liczba odsłon stanowisk pomiarowych, ale dla chcącego nic trudnego.

Szczególnie godna polecenia z punktu widzenia nauczania fizyki jest strona Remote Farm prowadzona przez naszych zachodnich sąsiadów - Technische Universität Berlin. Portal wymaga rejestracji (standardowe dane - Student ID nie jest wymaganym polem). Serwis umożliwia rezerwowanie stanowisk pomiarowych (pogrupowanych jako fizyka klasyczna i współczesna) na konkretne dni i godziny. 

Wśród tematów eksperymentów znaleźć można takie "perełki" jak wahadła sprzężone, równię pochyłą oraz tranzystor. Są oczywiście także zdecydowanie bardziej zaawansowane propozycje np. spektroskopia Ramana. Szczególnie cenne są odnośniki do aplikacji (symulacji) związanych z tematyką konkretnego eksperymentu zdalnego, można więc wyniki pomiarów zestawić z wynikami symulacji komputerowych. Pewną, choć niewielką, niedogodnością jest potrzeba zainstalowania stosownych wtyczek w przeglądarce.

Kolejna propozycja pochodzi od sieci instytucji stowarzyszonych w inicjatywie UNILabs - University Network of Interactive Laboratories zrzeszającej instytucje z Hiszpanii (m. in. Spanish Open University (UNED), University of Huelva, University of Murcia, University of Alicante, Complutense University of Madrid oraz University of Almería). 

W tym przypadku także niezbędna jest rejestracja użytkownika, podczas której musimy wprowadzić podstawowe dane o sobie (m. in. imię i nazwisko oraz adres e-mail). Dzięki rejestracji uzyskujemy dostęp do otwartego kursu oferowanego na platformie zawierającego doświadczenia zdalne.

Już tylko dla formalności przedstawię jeszcze kilka komercyjnych projektów pokazujących, że temat zdalnego eksperymentowania jest w obszarze zainteresowań wiodących uczelni. Oto archiwalna strona ze zdalnymi stanowiskami pomiarowymi w ramach przedsięwzięcia Massachusetts Institute of Technology o nazwie iLab, dostępna w witrynie mit iCampus.

Podobnie rzecz wygląda w przypadku witryny Open STEM Labs prezentującej komercyjne materiały edukacyjne, których tworzenie zainicjowane zostało dzięki Higher Education Funding Council for England.

Phyphox - śledzimy słońce

Phyphox jest aplikacją umożliwiającą wykonywanie doświadczeń z wykorzystaniem telefonu komórkowego, o której już na stronach bloga pisałem (nie raz). Właśnie ukazała się kolejna aktualizacja aplikacji zawierające nowe propozycje doświadczeń - trwają prace nad tłumaczeniem tych materiałów na język polski. Wszystko wskazuje na to, że już w niedługiej przyszłości autorzy aplikacji oraz jej ambasadorzy będą świętować milionową instalację. Cieszy nas tak ogromne zainteresowanie i jednocześnie ustawia poprzeczkę coraz wyżej!

Korzystając z tej okazji pragnę zwrócić uwagę nauczycieli oraz uczniów na kolejne inicjatywy zespołu autorów aplikacji tzw. doświadczenie zespołowe (kolektywne).

Zapraszam do wzięcia udziału w przedsięwzięciu zaplanowanym na 22 grudnia bieżącego roku - dzień przesilenia zimowego. Więcej o idei doświadczenia zespołowego z wykorzystaniem telefonu komórkowego oraz planach doświadczalnych można przeczytać na stronie Phyphox'a (w języku angielskim i francuskim). 

Zadanie będzie polegało na zarejestrowaniu pozycji słońca podczas jego pozornego ruchu na niebie w dniu przesilenia przez użytkowników Phyphox'a na całym świecie. W tym celu należy uruchomić w aplikacji odpowiednie ćwiczenie (Submit to sensor database), starannie ustawić aparat (podpowiedź na poniższej ilustracji) i przesłać dane do autorów projektu.

Już wkrótce ogromna (liczymy na to!) liczba danych do wykorzystania w dalszych działaniach będzie dostępna dla wszystkich zainteresowanych użytkowników. Pomoc użytkowników z całego świata pozwoli przetestować działanie aplikacji w nowych warunkach i zrobić kolejny krok w działaniach służących jej rozwojowi.

Ryba czy wędka?

Z rybą i wędką oczywiście nie chodzi o popularne hobby, a o dylemat m. in. obejmujący sposoby stwarzania warunków do uczenia się. Wszak nauczyciel może podać odpowiedni przepis na działanie lub tak zaaranżować rzeczy, by sposób działania został określony przez uczących się. I to właśnie tę drugą perspektywę wspiera, a wręcz wymusza najnowsza podstawa programowa.

Szczęśliwie w tym miesiącu (11 marca) ujrzała oficjalnie światło dzienne pojawiając się w postaci stosownego rozporządzenia Ministra Edukacji Narodowej - Nowe podstawy programowe wychowania przedszkolnego i kształcenia ogólnego dla szkoły podstawowej wraz ze zmianami w ramowych planach nauczania dla publicznych szkół podstawowych.

Wprawdzie wciśnięto ją w ramy, do których nie była projektowana, przez co jej zapisy słabo korespondują z wymaganiami szczegółowymi, ale to już temat na inną opowieść. Tymczasem warto zastanowić się, jak konsumować zapisy, by w naszych warunkach edukacyjnych udało się to jak najlepiej. Nie chodzi bowiem o spory ideologiczne, a o dobro dzieciaków, które z zapałem drepczą do szkoły podstawowej choćby na lekcje Przyrody. Tych lekcji od września będzie w klasie IV trzy w tygodniu, identycznie jak w kolejnych dwóch klasach szkoły podstawowej.

Mamy więc marzec i za miesięcy 6 rozpoczną się zajęcia w zreformowanej klasie IV. Konieczne jest więc sprawne stworzenie warunków, w których nasze uczennice i uczniowie zaczną odkrywać świat przyrody w sposób, któremu jednak bliżej do posługiwania się wędką niż do ryby. Nie jest to oczywiście zadanie łatwe - nie tylko ze względu na rekordowe tempo przygotowywania materiałów dydaktycznych.

Jednym ze sposobów wspierania edukatorów jest przedstawienie im wachlarza działań praktycznych, których poziom i zakres są zgodne z zapisami podstawy programowej - pamiętamy, że są w niej obowiązkowe zajęcia w terenie, obserwacje i doświadczenia. Tutaj, obok propozycji takich działań w postaci na przykład kart pracy niezbędna jest lista materiałów, które uczennice i uczniowie pod opieką nauczycielek i nauczycieli przyrody będą używać, by uczyć się posługiwania przysłowiową wędką.

Podręcznik NOWE Poznajemy Przyrodę wydawnictwa WSiP zawiera pokaźną listę propozycji - "Działaj, badaj, obserwuj", które zebrana zostały przede wszystkim z myślą o kształtowaniu umiejętności poznawania przez dociekanie. Ich umiejscowienie w podręczniku koreluje z konkretnymi treściami i powinno stać się pretekstem do ich odkrywania. Nie odczytywania. Powie ktoś, że liście przepisów, bliżej do ryby niż do wędki, ale jeśli połączyć ją ze szczegółową listą materiałów - punktem wyjścia do szeregu innych badań, do których nasze propozycje inspirują - wszystko nabiera zupełnie innej perspektywy. Ważne podkreślenia jest także to, że propozycje zostały przećwiczone przez praktyków - zespół autorski - w rzeczywistych warunkach szkolnych i wyłoniły się z ich doświadczeń edukacyjnych.

Poniższa lista zawiera spis wszystkich aktywności "Działaj, badaj, obserwuj" wg kolejności realizacji w podręczniku oraz materiały potrzebne do wykonania każdego z nich. Słowo „brak” oznacza, że do wykonania aktywności jest potrzebny tylko podręcznik i standardowe przybory ucznia. Materiały są podane w przeliczeniu na 1 lub 5 grup. Osoba ucząca decyduje, w jak licznych grupach uczniowie mają wykonywać poszczególne aktywności

Odpowiadam Panu Profesorowi

„Rewolucje nie czekają na ustawy.
Wyłaniają się z działań ludzi, od dołu.”
Sir Ken Robinson

Dlaczego?
Z końcem ubiegłego roku – 30 grudnia – na stronach Rządowego Centrum Legislacji opublikowany został projekt rozporządzenia Ministra Edukacji Narodowej w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz podstawy programowej kształcenia ogólnego dla szkoły podstawowej, w tym dla uczniów z niepełnosprawnością intelektualną w stopniu umiarkowanym lub znacznym, kształcenia ogólnego dla branżowej szkoły I stopnia, kształcenia ogólnego dla szkoły specjalnej przysposabiającej do pracy oraz kształcenia ogólnego dla szkoły policealnej [ ]. Dokument zawiera przygotowaną przez zespół ekspertów, którego jestem członkiem, podstawę programową nauczania fizyki w nowej szkole podstawowej. Finalny kształt dokumentu jest efektem prac zespołu oraz tzw. prekonsultacji. Po opublikowaniu 1 grudnia propozycji nowej podstawy programowej fizyki dla szkoły podstawowej autorzy otrzymali szereg uwag i komentarzy, z którymi zapoznali się z uwagą. Wybrane z nich uwzględnili w wersji dokumentu, który stał się częścią rozporządzenia.
Jestem wdzięczny Wszystkim, którzy zechcieli wyrazić swoje zdanie na temat przedstawione-go dokumentu. Doceniam podjęty wysiłek i poświęcony czas, by przekazać autorom nowej podstawy programowej uwagi merytoryczne oraz spostrzeżenia związane ze sposobem, tempem i efektem prowadzonych prac. Mam nadzieję, że będę miał w przyszłości sposobność poznać autorów tych uwag, wysłuchać ich dalszych komentarzy i ze świadomością wagi działań kontynuować pracę nad tworzeniem kolejnych dokumentów służących nauczaniu fizyki (m. in. podstawy programowej fizyki w liceum).
Pozwalam sobie odpowiedzieć bezpośrednio jedynie jednemu autorowi opinii – prof. dr. hab. Łukaszowi A. Turskiemu, gdyż uważam, że prezentowana przez Pana Profesora postawa, wskutek nagłośnienia medialnego, przynosi nauczaniu fizyki więcej szkody niż pożytku. Ponadto, moim zdaniem, charakteryzuje ją brak obiektywizmu oraz niezrozumienie roli dokumentu, jakim jest podstawa programowa.


Chcę wyrwać edukację z pęt…
„Opinia o Podstawie Programowej z Fizyki dla klas IV-VIII. Wg. Publikacji Ministerstwa Edukacji Narodowej z dnia 01.12.2016” poprzedzona jest cytatem z J. H. Pestalozziego, który w pełni oddaje intencje Pana Profesora: „Chcę wyrwać edukację z pęt uwiędłych, zgrzybiałych, starych metod i uchronić przed ząbkującymi nowymi, tanimi sztuczkami nauczania…”. Zgadzam się z powyższym zdaniem i ja, tyle tylko, że tego „wyrywania” nie można dokonać jednorazową zmianą jakiegokolwiek dokumentu regulującego pracę szkoły, a tym bardziej tendencyjnym artykułem w prasie codziennej [ ].
Żyjemy w określonych warunkach ekonomiczno-politycznych i naiwną jest wiara, że tworząc dokument prawny, dokonamy prawdziwej rewolucji w nauczaniu. Nie ulega dyskusji potrzeba zmian praktyk szkolnych, zwłaszcza w obrębie nauczania fizyki, ale zmian tych należy dokonywać w procesie ewolucyjnym. Procesie, w którym kierować będziemy się wynikami rzetelnie prowadzonej ewaluacji pracy szkoły, badaniami dydaktycznymi, refleksją nad opiniami nauczycieli i rodziców. Nie da się tego zrobić w kilka tygodni. W tak krótkim czasie, można jedynie sięgnąć po lekturę publikacji poświęconych tematyce obecnej podstawy programowej (na przykład [ ,  ,  ,  ]) – od tego zaczęli pracę autorzy nowej podstawy. Można sięgnąć do własnych doświadczeń i stworzyć dokument, który - wbrew opinii Pana Profesora -jest „drobnym krokiem w takim kierunku”. Jest krokiem choćby dlatego, że korzysta z do-świadczeń twórców poprzednich podstaw programowych, że powstał z rozmów i doświadczeń zespołu, w skład którego wchodzili reprezentanci różnych środowisk – nauczyciele, pracownicy Okręgowych Komisji Egzaminacyjnych, akademicy zajmujący się zarówno fizyką, jak i zagadnieniami związanymi z dydaktyką tego przedmiotu. To ludzie, którzy świetnie znają wszystkie poprzednie podstawy programowe i na co dzień spotykają się z rzeczywistością szkolną na różnych etapach edukacyjnych. I to właśnie dlatego, cytowane przez Pana Profesora fragmenty wstępu do dokumentu oddanego do prekonsultacji, postrzegane jako frazesy, jednak oddają rzeczywistość – tę pozostającą w cieniu działań Centrum Nauki. Rzeczywistość wstydliwą, którą wolelibyśmy zakwalifikować do „zbioru frazesów i zdań całkowicie błędnych”.
Podczas redagowania tekstu wstępu to ja nalegałem, by znalazły się w nim cytowane przez Pana Profesora zdania: „Niestety, te kluczowe cechy fizyki przysłonił jej formalizm i trudności w jasnym i zrozumiałym przedstawianiu tego, czym na co dzień zajmują się fizycy.” i „W szkole nie sięgamy do nich, jednak obie koncepcje stawiają ogromne wyzwania dla naszej wyobraźni, wybiegają poza nasze codzienne doświadczenia.” W dotychczasowej podstawie programowej fizyki, w wyniku poprzedniej reformy, nie ma nic o teorii względności i mechanice kwantowej. Podobnie jak Pan Profesor uważam, że elementy te powinny znaleźć się na powrót w podstawie programowej fizyki dla liceum. Podstawie, która będzie przygotowywana przez ten sam zespół ekspertów. Rozważania o teorii względności i mechanice kwantowej były swego rodzaju prowokacją. W pełni udana. Rzeczywiście te dwa zdania są reprezentatywne dla mojej – współautora podstawy programowej – „filozofii myślenia o fizyce”. Myślenia przede wszystkim o kierunku zmian w jej nauczaniu i zmian w kształceniu nauczycieli.
Środowisko fizyków od wielu lat nie potrafi wypracować programu działań zmierzających do tego, by przypadkowo zapytany o postrzeganie fizyki przechodzień nie odpowiadał jak dziś: „Fizyka, aaa… bardzo trudny przedmiot. Nigdy nie lubiłem…” albo „Nie, nie, nie rozumiem. Te prawa, zadania, wykresy…”. Ale to środowisko podpisało już niejedną petycję o wspólnym przesłaniu „o przywrócenie fizyce należnej jej roli”. I co z tego wynikło? Sam Pan o tym pisał ponad dekadę temu [ ].
Zacznijmy od dogadania się ze sobą nawzajem. Nie za pośrednictwem gazet, ale w rzeczowej rozmowie, podczas konferencji, poprzez seminaria, których skądinąd brakuje. Kształćmy profesjonalnych nauczycieli, gotowych czytać z uczniami teksty, w tym teksty popularnonaukowe i o nich rozmawiać, otwartych na pracę metodą projektu i aktywne doświadczanie, znających zarówno dobre jak i złe strony technologii informacyjno-komunikacyjnych, o których pisze Pan Profesor. Sprawmy, żeby uczniowie chcieli uczyć się fizyki, a wówczas „dostaniemy” więcej „utraconych” godzin, które z sentymentem wspominamy. Teraz musimy sobie poradzić bez nich, a ich brak jest tylko i wyłącznie naszą „zasługą”. Miejmy świadomość, że do egzaminu po szkole podstawowej czy maturalnego – którego minimalne treści określa właśnie podstawa programowa – przystępuje się, by wykazać swoją dojrzałość do podjęcia nauki na kolejnym etapie edukacyjnym (także studiów). Podstawa programowa to minimum, które można, a nawet trzeba poszerzać o treści, o których Pan Profesor pisze. Posiadanie pewnej wiedzy, konkretnych umiejętności oraz reprezentowanie postaw (bez znaku zapytania, którego Pan Profesor użył) pozwala na samorealizację ucznia. Nikt nie zdaje egzaminu bez wcześniejszych lekcji fizyki w szkole, a jedynie po wizycie w Centrum Nauki, choć to właśnie w takich miejscach umiejętności społeczne mają szansę być kształtowane w wyjątkowy sposób. Codzienna szkoła i odświętne wizyty w Centrum Nauki powinny służyć wspólnej sprawie, a nie stawać się podstawą do oskarżeń i zarzutów o brak kompetencji.

O uwagach
Cele kształcenia są dookreślane przez wymagania ogólne i opisują w sposób hasłowy główne obszary umiejętności, w tym umiejętności społeczne - ważność tych elementów podkreślają między innymi Polskie Ramy Kwalifikacji [ ]. Ramy te są konsekwencją przyjęcia przez Polskę dokumentów Unii Europejskiej, które także Pan Profesor podważa, pragnąc zmieniać kolejność poziomów kształcenia.
W dotychczasowej praktyce cele kształcenia stanowiły punkt wyjścia do sprawdzania efektów nauczania i nie ma powodów, by to podejście zmieniać. Stąd słuszne spostrzeżenie Pana Profesora, że „nie wnoszą nic do meritum kształcenia”. W obecnej propozycji podstawy pro-gramowej lista tych celów została znacznie poszerzona i obejmuje aż 16 punktów. Pozostał wśród nich także ten dotyczący kwestii językowych, ponieważ podzielam opinię, że celem edukacji nie jest nauczenie posługiwania się „właściwymi pojęciami w życiu codziennym”, a jedynie uwrażliwienie na cechy języka, które czynią go najskuteczniejszym narzędziem porozumiewania się [ ]. Chodzi więc bardziej o metaforyczność niż ezoteryczność języka fizyki. Podobnym celom służy uwypuklenie w podstawie programowej umiejętności posługiwania się tekstem popularnonaukowym jako jednym z elementów tekstu źródłowego. Nie zgadzam się z opinią, że uczeń szkoły podstawowej nie jest gotowy do korzystania z tekstów źródłowych, wszak nasze wysiłki pedagogiczne dotyczą „uczenia fizyki pokolenia od najmłodszego korzystającego ze smartfonów (…)”, żyjącego w gąszczu informacji. Trudno mi więc dostrzec konsekwencję w traktowaniu przez Pana Profesora uczniów w toku poszczególnych, przytaczanych argumentów – raz coś, co znajduje się w projekcie podstawy programowej jest banalne innym razem zbyt trudne.
Propozycja podstawy programowej powstała w bardzo krótkim czasie i konsekwencje tego faktu znaleźć można w zapisach poszczególnych treści. Wszystkie wytknięte „błędy merytoryczne” są efektem niezrozumienia intencji autorów i to rzeczywiście nasza wina, że nie po-trafiliśmy wyrazić ich w słowach. Nie powinno się jednak dyskredytować autorów bez wysłuchania ich argumentów. Jeśli nie uda się tego zrobić wkrótce, to będzie ku temu sposobność we wrześniu, podczas najbliższego Zjazdu Fizyków Polskich we Wrocławiu.
Jestem zdania, że stworzony został dokument spójny i nadający nauczaniu fizyki nowy kierunek, przejawiający się w nacisku na metodologię tego przedmiotu. To, niestety, także umknęło uwadze Pana Profesora. Powstał dokument, którego kształt i zakres jest kontynuacją kierunku podjętego przez autorów poprzedniego dokumentu. To oni jako pierwsi wprowadzili do podstawy programowej zapisy dotyczące doświadczeń. Mimo większej liczby doświadczeń zaproponowanych w nowej podstawie nie zostały one, niestety, przez Pana Profesora dostrzeżone. Może dlatego, że zgodnie z rekomendacjami zawartymi w [iv] przenieśliśmy je na koniec działów poświęconych poszczególnym treściom.
Chętnie poznam także zdanie Pana Profesora na temat innego, przygotowanego przy okazji prac nad podstawą programową dokumentu [ ], którego zadaniem jest ujednolicenie rozumienia wybranych czasowników operacyjnych użytych w podstawie programowej do opisania wymagań szczegółowych. To pierwsze tego rodzaju opracowanie dla fizyki.

Do pracy
Mam świadomość, że nie poruszyłem wszystkich aspektów zawartych w opinii Pana Profesora, ale mam nadzieję, że będzie nam dane porozmawiać na ich temat osobiście. Wiem – bronię dzieła niedoskonałego, ale bez wątpienia lepszego od poprzedniej podstawy programowej nauczania fizyki w gimnazjum. Tyle tylko, że należy być obiektywnym, by to dostrzec.
Ponadto głęboko wierzę, że proces tworzenia dokumentów regulujących pracę „żywej szkoły” powinien być procesem nieustannym. Ta zmienność, ukierunkowana na dążenie do poprawy jakości, powinna być na trwałe wpisana do dokumentów, na przykład w postaci wymogu przygotowywania nowel podstaw programowych co 4 lata. Wówczas w momencie zakończenia prac nad jednym dokumentem automatycznie rozpoczynalibyśmy konsultacje i działania zmierzające do badania efektów właśnie wprowadzonych zmian i planowania ko-lejnych. Wówczas oburzanie się na zmiany i „błędy merytoryczne” można by przekuć w pracę na rzecz rzeczywistej poprawy sytuacji. Oczywiście warto byłoby, wzorem lat, których z racji wieku nie pamiętam, a o których czytałem w opracowaniach poświęconych zmianom w edukacji (m. in. [ ]), powołać demokratycznie wybierane ciało, które takimi pracami mogłoby kierować, choćby pod auspicjami Instytutu Badań Edukacyjnych i Polskiego Towarzystwa Fizycznego. Może część środków, które teraz poświęcamy na popularyzację i Centrum Nauki warto jest zainwestować w tego rodzaju badania?

Czajnik elektryczny

Wyznaczenie wartości ciepła właściwego wody z wykorzystaniem czajnika elektrycznego o znanej mocy jest jednym z obowiązkowych doświadczeń fizycznych w szkole podstawowej. Ze względu na charakter metody oraz jej ograniczenia w zadaniu nie tyle chodzi o uzyskanie dokładnej wartości, ile o zademonstrowanie konkretnego podejścia do zadania badawczego. 

Oczywiście wskazane jest, by uzyskany wynik jak najmniej odbiegał od wartości, którą uczniowie z łatwością znajdują w tablicach fizycznych i dlatego nauczyciel - jako animator procesu nauczania - uczenia się - powinien ograniczyć czynniki mające największy wpływ na niepewność pomiaru. Należą do nich przede wszystkim straty energii związane z wymianą ciepła z otoczeniem oraz ze zmianą temperatury samego czajnika. Warto zwrócić uwagę także na inne aspekty. Oto kilka wskazówek praktycznych, których uwzględnienie prowadzi do uzyskania satysfakcjonującego wyniku liczbowego:

• czajnik powinien być wykonany z tworzywa sztucznego;
• pojemność czajnika nie powinna być zbyt duża lub należy wykorzystać około 0,5 - 0,75 l wody;
• wlewając odmierzoną ilość wody do doświadczenia warto posłużyć się cylindrem miarowym;
• większość czajników przystosowanych jest do pracy w zakresie napięcia zasilania 220 - 240 V i także informacja o mocy podana jest w postaci przedziały np. 550 - 650 W, w takim przypadku do obliczeń należy przyjąć wartość środkową (w tym przypadku 600 W);
• najlepiej wykorzystać do pomiaru temperatury termometr elektroniczny o niewielkiej bezwładności;
• doświadczenie powinno rozpocząć się z wodą o temperaturze nieco niższej niż temperatura otoczenia (np. 15 °C) i zakończyć po osiągnięciu temperatury tylko nieco wyższej niż temperatura otoczenia (np. 35 °C).

Fotografia przedstawia zdjęcie niewielkiego czajnika elektrycznego tzw. czajnika podróżnego wykonanego z tworzywa, o pojemności 0,5 l i mocy 600 W, który z powodzeniem stosuję do realizacji tego doświadczalnego zadania obowiązkowego. 

Nieuniknioność zmian

Koniec roku to zwyczajowy czas na podsumowania i refleksje. Pozwolę sobie wykorzystać go na zaległe sprawy. Otóż już jakiś czas temu ukazała się godny uwagi raport OECD w ramach działań Education 2030 project poświęcony Curriculum (re)design. 

Zmiany w dokumentach regulujących pracę szkoły to zawsze temat budzący kontrowersje i jest to ze wszech miar zrozumiałe. Trzeba jednak pamiętać, że zmiany są nieuniknione i dokonywać ich należy w oparciu o refleksję nad stanem obecnym i z troską o przyszłość. A ta stawia przed nami wyzwania i każe zastanowić się nad tym, jakie rodzaje wiedzy, umiejętności, postaw oraz wartości są niezbędne do zrozumienia, zaangażowania się i kształtowania zmieniającego się świata. Nie mniej ważna jest refleksja nad sposobami kształtowania polityki i praktyk skutecznie wspierających proces nauczania - uczenia się młodych ludzi, szczególnie w kontekście zmieniających się społeczeństw i gospodarki.

Wnioski raportu nabierają nowej perspektywy w także za sprawą pandemii COVID-19. Nasze działania w sferze edukacji powinny być jak najbardziej odpowiednie, aby sprostać istniejącym wyzwaniom. Tym bardziej dobrostan i poczucie bezpieczeństwa stają się kluczowym czynnikami determinującymi sposobu projektowania podstaw programowych (programów nauczania) i ich przemodelowywania.

Warto zacząć od uświadomienia sobie różnic między tradycyjnym spojrzeniem, a spojrzeniem nakierowanym na zmianę. I tak:

• system edukacyjny to nie niezależny byt, a część złożonego "ekosystemu";
• odpowiedzialność i zaangażowanie interesariuszy nie wynika z faktu podejmowane decyzji na podstawie opinii wyselekcjonowanej grupy ludzi, a jest konsekwencją decyzji oraz wspólnych zobowiązań wszystkich zainteresowanych, w tym rodziców, pracodawców, społeczności lokalnej i uczniów;
• skuteczność i jakości pracy szkoły nie opiera się jedynie na efekty rozumianych jako uczniowskie wyniki w nauce, ale uwzględnia także proces ich osiągania - doświadczenia edukacyjne uczniów są same w sobie wartością, jako element holistycznego spojrzenia na ich  dobrostan;
• podstawy programowe i efekty uczenia się nie są opracowywane w oparciu o ustandaryzowany, liniowy model postępów w uczenie się, a ich tworzenie uwzględnia fakt, że każdy uczeń ma własną ścieżkę nauki i na początku procesu nauczania - uczenia się jest wyposażony w inną wiedzę, umiejętności i postawy;
• ewaluacja realizacji celów nie tylko służy podkreśleniu odpowiedzialności i zapewnieniu zgodności działań, co wspomaga doskonalenie systemu jako całości, a przede wszystkim dostarcza informacji zwrotnej na każdym z poziomów;
• ocena efektów uczenia się nie odbywa się wyłącznie o standaryzowane narzędzia, ale zawiera elementy zróżnicowane i adekwatne do celów;
• aktywność uczniów nie wynika wyłącznie ze słuchania wskazówek nauczycieli i rodzącej się w tym procesie autonomii, ale jest konsekwencją inicjatywy zarówno uczniów, jak i działań nauczycieli na wielu płaszczyznach (nie wyłącznie przedmiotowej).

Szczególnie ostatni aspekt wydaje się ważny, bo jak pokazują badania PISA uczniom polskiego systemu edukacyjnego brakuje przeświadczenia, że zmiana jest możliwa.

Rozpocznijmy więc Nowy Rok 2022 z planem zmian spojrzenia na możliwości naszych podopiecznych. Z naszą pomocą z pewnością mogą osiągnąć więcej niż sami się spodziewają. I nich nas nie przeraża złożoność sytuacji, za to pamiętajmy, KTO JEST i zawsze powinien być w centrum.

za: Curriculum (re)design, A series of thematic reports from the OECD Education 2030 project, Overview Brochure, OECD 2020 

 

10 lat phyphox

W tym roku twórcy aplikacji phyphox (od: physics phone experiments) - zamieniającej urządzenia mobilne w przyrząd pomiarowy - świętują dekadę od chwili, gdy aplikacja stała się ogólnie dostępna. Z tej okazji 24 września 2026 r. w Akwizgranie w Niemczech odbędzie się jubileuszowa bezpłatna konferencja organizowana przez uniwersytet RWTH - największą uczelnią politechniczną w Niemczech - miejsca narodzin aplikacji. Choć to blisko 700 km od granicy z Polską gorąco zachęcam do udziału w tym całodniowym wydarzeniu. Tym bardziej, że wśród zaproszonych gości będzie m. in. Frédéric Bouquet (Université Paris Saclay, France) - pomysłodawca i współrealizator pomysłu konkursu, który zaowocował przygotowaniem publikacji prezentującej pokaźną liczbę sposobów pomiaru wysokości budynku za pomocą smartphona.

Mój skromny wkład jako ambasadora aplikacji w Polsce w tegoroczne świętowanie to seminarium połączone z warsztatami dla nauczycieli pn. Odkrywanie przez działania… z aplikacją phyphox, które poprowadziłem we Wrocławiu (Wydział Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Wrocławskiego) oraz Warszawie (dzięki gościnności Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego).

Celem tych zajęć było:

• przedstawienie i prezentacja aplikacji w kontekście jej wykorzystywania w edukacji fizycznej,
• wskazanie źródeł dedykowanych materiałów edukacyjnych oraz wsparcia technicznego,
• omówienie wybranych funkcjonalności aplikacji z perspektywy uczenia się przez dociekanie oraz nowej podstawy programowej,
• stworzenie warunków do praktycznych działań nad problemami badawczymi opisanymi na różnym poziomie zaangażowania oraz sposobności do wymiany spostrzeżeń nt. roli nowych technologii w procesach nauczania-uczenia się.

Moje doświadczenie w pracy z aplikacją phyphox - głównie z osobami uczącymi się w szkole podstawowej - wskazują, że kluczowa funkcjonalność programu, która poprawia komfort pracy to możliwość zdalnego dostępu do urządzenia. Twórcy aplikacji dodali do niej możliwość sterowania procesem wykonywania pomiarów i rejestracji wyników z dodatkowego urządzenia połączonego z urządzeniem, na którym działa phyphox za pośrednictwem sieci Wi-Fi. W celu aktywowania dostępu zdalnego należy oba urządzenia (robocze i sterujące) połączyć z tą samą siecią lokalną Wi-Fi np. punktem dostępowym na dowolnym trzecim urządzeniu mobilnym. Następnie w konkretnym ćwiczeniu należy wybrać komendę "Zezwól na dostęp zdalny". Jest ona dostępna po naciśnięciu ikony z trzema kropkami widocznej w prawym górnym rogu interfejsu każdego ćwiczenia.

 

W kolejnym kroku należy zaakceptować ostrzeżenie dot. bezpieczeństwa, co spowoduje wyświetlenie w dolnej części ekrany adresu URL. Jego wpisanie w przeglądarce na urządzeniu sterującym zaowocuje wyświetleniem strony aktywnego ćwiczenia pomiarowego i od tej chwili za jej pośrednictwem możliwe będzie zdalne kontrolowanie pomiaru. Czynności tę trzeba powtórzyć, gdy zmieniamy ćwiczenie.

Możliwości pomiarowe jakie stwarza urządzenie mobilne (np. tablet lub smartfon + phyphox) to ważny, ale jednak techniczny aspekt wykorzystania technologii. Kluczowe, z punktu widzenia efektów uczenia się, jest zaprojektowanie działań edukacyjnych, które stwarzają sposobność do zdobywania kompetencji. I tutaj warto (a w perspektywie nowej podstawy programowej nawet należy) wykorzystać cykl dociekania naukowego (IBSE). W jednym z wariantów tworzą go działania:

• sformułowanie pytania badawczego / problemu np. wynikającego z obserwacji,
• postawienie hipotez/y np. wyjaśnienia, które możemy potwierdzić,
• planowanie badania np. dobór metod, narzędzi, sposobów pomiaru,
• eksperymentowanie / badanie np. zbieranie danych,
• analizowanie i interpretacja danych m. in. tworzenie wykresów, obliczenia,
• formułowanie wniosków i argumentowanie m. in. odniesienie się do hipotezy,
• refleksja i prezentacja wyników np. w atrakcyjnej formie.

Naturalnie implementacja cyklu wymaga od osoby planującej działania edukacyjne dopasowania podejścia do wielu czynników np. poziomu edukacji, umiejętności początkowych, zakresu wiedzy i tematyki zajęć, a nade wszystko znajomości grupy uczącej się. Tutaj warto rozważyć jedną ze strategii:

• dociekanie ustrukturyzowane (structured inquiry), gdzie osoba ucząca podaje pytania i procedury, a uczennice i uczniowie wykonują, analizują i prezentują;  
• dociekanie kierowane (guided inquiry), gdzie osoba uczące podaje pytanie, a uczennice i uczniowie projektują badanie, wykonują je oraz analizują i prezentują wyniki;
• dociekanie otwarte (open inquiry), gdzie uczennice i uczniowie sami formułują pytania oraz prowadzą całe badanie oraz dzielą się wynikami.
  

W ramach części warsztatowej seminarium zaprezentowałem karty pracy, które przybliżały te strategie. W założeniu miały stać się pretekstem do przygotowania własnych pomysłów na badania indywidulane - dociekanie otwarte. Oczywiście niezbędny był wówczas cały anturaż doświadczalnika, m. in.: słoik pomiarowy, puszki, auta zdalnie sterowane, kulki, sprężynki itp.. Wszystko to, w połączeniu z refleksją nad możliwościami i ograniczeniami aplikacji phyphox, niewątpliwie pozwala osobom uczącym zdobyć nowe doświadczenia oraz umiejętności. Mam nadzieję, że ubogaciły one warsztat pracy uczestników seminariów.

Gorąco zachęcam do dzielenia się spostrzeżeniami oraz pomysłami usprawnienia zarówno funkcjonalności samej aplikacji phophox, jak i jej interfejsu w wersji polskojęzycznej. Chętnie przekażę je komu trzeba.

Egzamin przez Internet i z Internetem

Dziś rozpoczęło się 4th Global Forum on the Future of Education and Skills 2030, którego myślą przewodnią jest Enabling effective curriculum implementation. Gospodarzem spotkania jest Jerozolima (Izrael) - miasto, do którego, po długiej przerwie wynikającej z pandemii COVID-19, zjechali uczestnicy z całego świata. W wydarzeniu można także uczestniczyć zdalnie, co z zainteresowaniem czynię i do czego gorąco zachęcam.

O przedsięwzięciu OECD Future of Education and Skills 2030 pisałem już w tym miejscu, bo uważam, że działania te mają szansę pozytywnie wpłynąć na kształt edukacji w przyszłości. Tym razem robię to jeszcze w trakcie wydarzenia, bo tematyka pierwszych prezentacji jest mi szczególnie bliska.

Po doświadczeniach czasu nauczania zdalnego nikogo pewnie nie dziwi perspektywa egzaminowania przez Internet i z wykorzystaniem wachlarza narzędzi technologii informacyjno-komunikacyjnych. Wszak nie jeden z akademików przeprowadził egzamin zdalnie (i ja dzieliłem się moimi przemyśleniami na ten temat), wiele konkursów przedmiotowych m. in. Olimpiada Fizyczna odbyło się także bez bezpośredniego kontaktu. Często rezultaty tych działań skłaniały do głębszej refleksji i zaowocowały trwałymi zmianami. 

Warto, jak pokazują doświadczenia prezentowane podczas Forum, zrobić kolejny krok - przygotować egzamin, podczas którego będzie można korzystać z Internetu jako źródła informacji. Wymaga to oczywiście przewrotu w spojrzeniu na cele i zadania egzaminowania. W mojej ocenie rewolucja ta jest nieunikniona. Na przyszłość (postpandemiczną) nie należy spoglądać z perspektywy powrotu do normalności. Zgadzam się ze stwierdzeniem prof. Sugata Mitra, że trzeba nam myśleć i pracować nad krokiem naprzód w normalności.  

Model ARCS - czyli o zasadach nauczania

Zbliża się koniec semestru szczególnego roku szkolnego i koniec wyjątkowego roku kalendarzowego. Pomyślałem więc, że zamknę ten czas wpisem ilustrującym złożoność tego, co ważne dla warsztatu pracy nauczyciela. I tym razem będzie o modelu, bo przecież wszystko wokół nas, lepszymi bądź gorszymi, ale tylko modelami opisujemy.

Z modelem projektowania działań edukacyjnych ARCS (akronim od angielskich słów Attention, Relevance, Confidence i Satisfaction) autorstwa Johna Kellera spotkałem się już jakiś czas temu, wszak jest niemal moim rówieśnikiem (model, nie autor). Wówczas jednak wydał mi się niczym innym, jak zgrabnym zapisaniem zasad nauczania, a te jawiły mi się jako powszechnie znane - nawet oklepane.

ilustracja za: http://www.tomgodwin.co.uk/ 

Jednak czas, zwłaszcza zdalnie zagospodarowywany, pokazał, że mówienia o zasadach organizowania i wspierania procesu uczenia się oraz motywowaniu do podejmowania wysiłku kształcenia kompetencji nigdy nie za wiele.

Model ARCS został opracowany jako odpowiedź na wcześniejsze behawiorystyczne i zogniskowane poznawczo podejścia do projektowania procesu nauczania-uczenia się, które, jak twierdził autor, nazbyt skupiały się na bodźcach zewnętrznych i niedostatecznie akcentowały znaczenie motywacji uczących się. Pozwolę sobie zatem przedstawić model ARCS w kontekście zasad nauczania, ale postrzeganych w świetle konstruktywizmu (z elementami konektywizmu). W obu tych teoriach nauczyciel to organizator i animator działań edukacyjnych służących wspieraniu NASZYCH uczniów w ICH uczeniu się.

By nawiązać do mojej pierwszego wrażenia o model Johna Kellera przybliżę jego elementy, które pozwoliłem sobie zapisać w najlepszym w moim odczuciu brzmieniu w języku polskim, zestawiające je ze starymi-dobrymi zasadami nauczania. Za Krzysztofem Kruszewskim, regułami organizowania i prezentowania wiadomości, ogólnymi normami postępowania nauczyciela w czasie przygotowania oraz prowadzenia lekcji umożliwiającymi uwzględnienie jednocześnie informacji z wielu źródeł i utrzymanie kierunku czynności uczenia się uczniów. Dodatkowo, tu i ówdzie, wyliczę narzędzia, zwłaszcza te współczesne - czerpiące z technologii informacyjno-komunikacyjnej (TIK), które na danym etapie znajduję szczególnie pomocnymi.

• Skupienie uwagi (Attention)

Działania o tym charakterze powinny zaczynać każdą lekcję. Można skupienie uwagi osiągnąć na wiele sposobów np. przygotowując aktywność, która naszych uczniów zaskoczy, będzie miała elementy nowości, a nawet niepewności. Postawmy przed nimi jakiś problem lub dylemat. Można zacząć od muzyki lub filmu (choćby Tik-Tok, FB, YouTube), quizu (np. LearningApps, Quizizz), doświadczenia z nieoczywistym finałem, gry czy pospolitej acz nietuzinkowej czytanki. Warto pamiętać wówczas o ZASADZIE ENTUZJAZMU - profesjonalny nauczyciel zdaje sobie sprawę ze swoich mocnych i słabych stron, wykorzystuje te pierwsze, co pomaga mu w realizacji wyznaczonych w procesie nauczania – uczenia się celów. Zaczynajmy od celów, ale nie trzymajmy się ich kurczowo. Podstawa to tylko baza. Dlatego śmiało dzielmy się przykładami dobrych praktyk, uczmy się od siebie nawzajem oraz nie wstydźmy się uczyć od naszych uczniów. Zwróćmy uwagę na ZASADĘ INDYWIDUALIZACJI I ZESPOŁOWOŚCI, która odnosi się do sfery społeczno-emocjonalnej relacji w szkole oraz jej otoczeniu i określa równowagę między potrzebami indywidualnymi a grupowymi, a także efektywnością pracy indywidualnej oraz zespołowej. Różnorodność jest immanentną cechą skutecznej szkoły.

• Stosowność działań (Relevance)

Pracując z klasą odnośmy się do ich doświadczeń oraz potrzeb uwzględniając i artykułując cele. Wyjaśniajmy, jeśli to konieczne czasem po stokroć, dlaczego podejmujemy konkretne działania, zachęcajmy uczniów do wybrania lub definiowania celów i poddawania ich wartościowaniu. Niech mają świadomość, że to ICH proces doskonalenia. W tym miejscu nie obejdzie się bez motywowania, a to należy dostosować do preferencji dotyczących tego, czym uczniowie chcą się zająć lub jak chcą to zrobić. Zwracajmy uwagę na korzyści i przeszkody płynące z faktu, że uwzględniamy zainteresowania i potrzeby uczniów. Bez dobrego kontaktu z nimi i wzajemnego szacunku to się nie uda. I tutaj przydaje się ZASADA SYSTEMATYCZNOŚCI, wyrażona zbiorem reguł postępowania: realizacją treści zgodnie z logiką przedmiotu, określeniem wiedzy i umiejętności wyjściowych (stanowiących bazę), uwypuklaniem zagadnień głównych, tworzeniem sieci oraz map mentalnych, powtarzaniem i syntezowaniem. Ważna jest także ZASADA SAMODZIELNOŚCI bezpośrednio związana z podmiotowością ucznia i określająca rolę nauczyciela, jako organizatora procesu kształcenia tak, by uczeń miał możliwość samodzielnie wybrać temat pracy/projektu, zaplanować działania związane z tym tematem, dokonać dobru treści, metod, form, środków i warunków działania oraz mieć sposobność do samodzielnego kontrolowania efektów oraz ich oceny (samokontrola i samoocena). A ileż jest do tego narzędzi TIK: różnorodne źródeł informacji - portale (np. Wiki, GO-LAB, RCL), narzędzia do wspólnej pracy (choćby Teams, Trello, Canva), aplikacji specjalistycznych (moje ulubione PhyPhox, Tracker).

• Pewność siebie (Confidence)

Przeświadczenie ucznia, że dzięki spotkaniom z nami wie oraz umie więcej jest naszą nagrodą i naszym wspólnym sukcesem. Jest go osiągnąć łatwiej (choć wcale niełatwo), jeśli ustalimy wymagania dotyczące uczenia się - nasze cele edukacyjne są jasne i zaakceptowane, a standardy, wymagania oraz kryteria oceniania transparentne. Niewątpliwie pomaga także stwarzanie warunków, w których uczniowie odnoszą sukcesy, przy czym pamiętajmy o ambicjach naszych podopiecznych, dopasowujmy warunki do ich możliwości, dostępnych zasobów i czasu. Nie tłumaczmy się tym, że któregoś elementy jest za mało. Własnym przykładem pokazujmy, że wysiłek wymaga samokontroli, sukces determinuje ciężka praca, której efektów trudno szukać ,gdy nie czujemy się bezpośrednio odpowiedzialni za swoje wybory. A zasady: ZASADA ZWIĄZKU TEORII Z PRAKTYKĄ - służy przede wszystkim kształtowaniu przeświadczenia, iż wiedza i umiejętności mają charakter użyteczny i praktyczny; ZASADA EFEKTYWNOŚCI - w praktyce odnosi się przede wszystkim do skuteczności działań podejmowanych przez nauczyciela, jego oddziaływań przejawiających się w organizacji, planowaniu, wyznaczaniu celów, doborze metod, formy oraz środków - wszystko to kształtuje warunki uczenia się; ZASADA SUKCESU - poczucie odniesionego zwycięstwa jest zwyczajnie niezbędne do prawidłowego przebiegu procesu uczenia się - nauczania.

• Zadowolenie (Satisfaction)

Kto z nas nie lubi usiąść w pięknych okolicznościach przyrody i rozmyślać o tym, co było i będzie? Wszyscy potrzebujemy wakacji (ferii, przerw świątecznych, itp.), by zregenerować siły i ducha. To moment, w którym zarówno uczniowie, jak i my czujemy się zmęczeniu, bo kształcenie to WYSIŁEK. Po wszystkim powinniśmy czuć się usatysfakcjonowani z dobrze spędzonego razem czasu. Wiemy przecież, że staraliśmy się wspierać uczniów, by realizowali postawione sobie zadanie i dążyli do własnych celów, a na tej drodze dawaliśmy im wskazówki i informacje zwrotne. Dołożyliśmy starań, by być obiektywnymi i postępować zgodnie ze standardami i zaakceptowanymi wcześniej regułami. Wiedza, umiejętności i postawy są czymś, co kształcimy całe życie. Paradoksalnie fakt ten znajduje potwierdzenie w ZASADZIE TRWAŁOŚCI WIEDZY I UMIEJĘTNOŚCI, w której zawierają się wskazówkami dla nauczyciela, związane ze wszystkimi wcześniej przytoczonymi zasadami - aby w procesie kształcenia nauczyciel: wzbudzał pozytywną motywację, stosował różnorodne metody kształcenia angażując sferę poznawczą, emocjonalną i praktyczną uczniów, stosował polisensoryczność środków kształcenia, aktywizował uczniów, stosował powtórzenia, układał treści w struktury i systemy, stosował kontrolę bieżącą i regularnie sprawdzał osiągnięcia uczniów, nie dla stopni szkolnych, ale dla NICH samych.

Pewnie wielu z czytelników zorientowało się, że nie znając opisanego przeze mnie modelu projektowania działań edukacyjnych, stosuje się do wskazówek w nim zawartych. W codziennej praktyce nauczycielskiej zwyczajnie przekonało się, że to działa. Spróbujmy dodatkowo zwrócić uwagę na to, by:

• podkreślać interdyscyplinarność kształcenia m. in poprzez wskazywanie na integrację różnych dziedzin nauk (przyrodniczych i humanistycznych) oraz analizować te same zjawiska z punktu widzenia różnych dyscyplin naukowych (punktów widzenia);
• promować uczenie się przez odkrywanie wzorowane na dociekaniu naukowym (Inquiry Based Science Education - IBSE) przede wszystkim rozumiane jako prowadzenie eksperymentów fizycznych metodami umożliwiającymi uczniom samodzielne dochodzenie do wiedzy, kształtowanie umiejętności i postaw;
• organizować nauczenie kontekstowe przejawiające się przede wszystkim w korelacji z codziennymi zjawiskami z życia ucznia, a będące w powiązaniu z otaczającym go środowiskiem, przy jednoczesnym kształceniu umiejętności potrzebnych zwłaszcza w późniejszym życiu prywatnym i zawodowym;
• zachęcać do wykorzystania technologii informacyjno-komunikacyjnych i doskonalenia związanych z jej wykorzystaniem umiejętności np. dzięki nauczaniu wyprzedzającemu (idea odwróconej szkoła z ang. flipped classroom);

Wzburzonym utopijnością oczekiwań, a także tym zainteresowanym i wierzącym w skuteczność tak zaplanowanego przez belfra nauczania-uczenia się polecam wywiad z autorem koncepcji ARCS Johnem Kellerem.