Vzdělávací obsah v této výuce lze členit do dvou okruhů: faktického a metodického. Faktický okruh je tvořen poznatky, resp. pojmy, které objasňují pozorované přírodní jevy. Metodický okruh je tvořen poznatky/pojmy, které charakterizují badatelské postupy
Úkol:
Otázky, které žáci kladou, si přivolávají svůj vzdělávací obsah a jeho odborný kontext – obor nebo jeho specializaci.
Již v této první tvořivé fázi se mohou ukázat chyby v přesnosti formulací otázek. Chyby jsou způsobeny neurčitostí formulace proměnných a jejich hodnot a jejich vzájemných vztahů. Nejasné leckdy bývá již základní pojmové určení: rozsah užívaných pojmů (k jakým reálným jevům se pojem vztahuje) nebo jejich obsah (jakými pojmy je pojem definován). V této výuce se zejména jedná o strukturu pojmů slanost, voda s rozpuštěnými minerálními látkami, mořská voda. K tomu se vztahují pojmy voda slaná, voda minerální, voda pitná, voda destilovaná. Přesné určení je komplikováno tím, že rozsahy i obsahy těchto pojmů se z určitých hledisek částečně překrývají. Z toho důvodu je velmi důležité pečlivě se věnovat operacionalizaci – postupu, v němž se postupně přechází od intuitivních pojmů k pojmům, které určují proměnné a jejich měřitelné hodnoty.
Do jakého odborného kontextu (oboru nebo jeho specializace) patří otázky, které žáci položili?
Pro postup operacionalizace je klíčové stanovení proměnných a jejich hodnot (v případě této výuky se jedná o typy vod rozlišené podle míry salinity). Navrhněte případná zpřesnění formulace kladených otázek a charakterizujte postup operacionalizace. Pak vysvětlete, v čem a proč došlo ke zlepšení.
Úkol:
1:27 U: A já jenom se teď zeptám, jestli je rozdíl mezi otázkou Lucky na minerální látky a otázkou Saši na slanost? Ž: Pokud je slané, tak musí mít nějaké minerální látky. U: Tak jaký je rozdíl mezi těma dvěma otázkama? Ž: Žádný. U: Žádný.
1:56 U: …takže zkuste ji teď precizně naformulovat, dám vám chvilinku času…
Úkol:
2:34 Ž: My si myslíme si, že Karvinské moře není slané, ale má nějaké minerály.
2:43 Ž: My si myslíme, že to Karvinské moře není slané.
2:58 Ž: My si myslíme, že je slané, jenom trochu, ale je slané.
Vyučující zde správně vedla žáky k formulaci jednoznačného předpokladu s dichotomickou proměnnou (voda slaná vs. voda neslaná). Přitom se ale hlouběji nevěnovala obsahu pojmu „slanost“. Vinou toho ale zůstala žákům skrytá neurčitost v dosavadním užití pojmu „slanost“, kterou jejich vlastní formulace naznačují.
Úkol:
V této fázi výuky je možné určit obsahová jádra do konceptové vrstvy diagramu, a to pro oba obsahové okruhy: faktický a metodický.
Kromě konceptové vrstvy je možné popsat i tematickou vrstvu:
pojmy vystihující jevy, které žáci mohli přímo pozorovat a zkoumat
pojmy vystihující konkrétní zkušenost žáků, o níž se výuka opírá,
pojmy vystihující činnosti žáků.
Kromě pojmů konceptové a tematické vrstvy je možné vystihnout vztahy mezi oběma těmito vrstvami.
Zapište klíčové pojmy a jejich vztahy, které tvoří obsahová jádra této výuky v konceptové vrstvě a v tematické vrstvě.
této fázi zkoumání se již zřetelně projevuje tematika míry při určování hodnot proměnných: zkoumané vzorky vody obsahují minerální látky v nějaké míře (více či méně), kterou lze určovat (měřit).
4:47 U: Pořád nerozumím tomu, proč měříme konduktivitu, když chceme zjistit, jestli je voda slaná. Já jestli chci vědět, jestli je voda slaná, tak si líznu. 4:58 ž: …protože konduktivita je vlastně vodivost a čím je vodivější, tím víc rozpuštěných minerálních látek v ní je. Takže čím větší konduktivita, tím více je slaná.
V této výukové situaci se opět objevuje téma vztahů mezi přirozenou zkušeností z běžného pozorování a instrumentální zkušeností v oborech, ale opět se mu výuka vyhne.
Úkol:
5:47 U: …a já tady dělám veliký otazník, protože já to svoje číslo nemám porovnat s čím. Mám nějaké číslo a chci odpovědět na otázku je [Karvinské moře] slané, nebo není slané? Ž: Změřím normální vodu a potom slanou vodu a zjistím vlastně k čemu je to blíž. U: Čili my potřebujeme znát konduktivitu i jiných typů vod než jenom slané a pak teprve dokážu říct, jestli můj výsledek patří do vody pitné, nebo do vody minerální, nebo vody slané… a abyste to neměli jednoduché, tak tady máte pro porovnání ještě jeden vzorek: destilku.
V této výukové situaci vyniká rozpor mezi nároky na výchozí přitažlivost tématu pro žáky (efektní vstup do výuky) a korektním metodickým postupem zkoumání. „Chytlavá“ otázka „je Karvinské moře slané?“ by od počátku měla být upřesněna stanovením proměnných s přepokládanými hodnotami (rozmezím hodnot salinity, do kterých spadá příslušný typ vody: destilovaná, pitná, minerální, slaná).
Úkol:
Žáci pracují samostatně, učitel působí jako rádce.
U: Podařilo se vám tedy seřadit ty typy vod podle konduktivity, třeba od nejmenší po největší? Ž: Nejmenší byla destilovaná, potom pitná, potom minerální, potom Karvinské moře a nakonec slaná.
U: …kdo měl domněnku, že karvinská voda, tady z berkovského moře, je slaná? … Potvrdili jste svou domněnku? Ž: Ne.
I v této situaci se potvrzuje klíčová funkce stanovení proměnných a jejich hodnot a určení přesného rozsahu příslušných pojmů, které je reprezentují (v našem případě jsou to rozmezí hodnot salinity, k nimž je přiřazen odpovídající typ vody).
Navrhněte alternativní postup komunikace, při němž by si žáci prostřednictvím vlastních úvah a diskusí lépe uvědomili klíčový postup operacionalizace od pozorování k měření.
Ž: Naše hypotéza byla, že voda z Karvinského moře slaná není. Ž: Odpařovali jsme minerální vodu, slanou vodu a vodu z Karvinského moře. Ž: Vyšlo nám, že voda z Karvinského moře je vlastně víc podobná minerální než slané. Ž: takže se nám hypotéza potvrdila.
Ž: Dnešním cílem bylo hlavně jak pracovat s konduktometrem, což jsme se naučili. Ž: Dozvěděli jsme se, že vlastně jedna a stejná věc jde dělat více způsoby, právě měřením konduktivity nebo odpařováním.
První skupina žáků v určitém rozporu s počátkem výuky potvrzuje ostré rozdělení typů vod, ale zároveň bezděčně nastoluje nový problém: co přesně znamená výrok „je víc podobná A (minerální) než B (slané)“?
Úkol:
Druhá skupina žáků vyzdvihuje poznatky z okruhu metodického a potvrzuje jeho důležitost pro tuto výuku.
Úkol:
Zvažte, zda v pozorované výuce byly žákům dostatečně zřejmé cíle, kterých měla výuka dosáhnout.
Úkol:
