Jak se vyznat v badatelském cyklu | Úvod

Výukový blok s badatelskou úlohou

Při plné implementaci badatelsky orientovaného vyučování se každá výuková jednotka skládá ze čtyř kroků tak, jak je uvedeno vedle na obrázku 1, a blok s evokací předchází bloku s řešením vybrané badatelské úlohy. Při evokaci učitel ověřuje aktuální stav těch znalostí žáků, které budou nezbytné pro řešení badatelské úlohy (znalostí, bez kterých není možné badatelskou úlohu úspěšně vyřešit). Pokud učitel během evokace zjistí výrazné nedostatky ve znalostech, může se rozhodnout, že realizaci badatelské úlohy odloží.

Chcete-li se dozvědět více o procesu evokace: Jak se vyznat v evokaci

Nyní předpokládejme, že evokace úspěšně proběhla a že je tedy možné přistoupit k řešení badatelské úlohy.

Pokračovat

Schéma řešení badatelské úlohy

V ideálním případě má řešení badatelské úlohy podobu diskuse, jejíž průběh znázorňuje schéma vedle na obrázku 2. Průchod schématem začíná nahoře uprostřed (dlaždicí "Zadání úlohy učitelem") a končí vlevo uprostřed (dlaždicí "Institucionalizace"), možné cesty mezi dlaždicemi naznačují šipky. Prostřední čtvercová dlaždice nemá žádný obsah, je jen křižovatkou.

Činnosti badatelského cyklu, ke kterým se jednotlivé dlaždice z obrázku 2 vztahují, jsou specifikovány nápisem na dlaždici. Například dlaždice s nápisem "Institucionalizace" odkazuje na průběžné nebo závěrečné shrnutí dosavadních zjištění diskuse (co už víme, co ještě není jasné, co platí, co neplatí, jak bychom to mohli dál využít, co by nás ještě zajímalo apod.).

Každá dlaždice má v kolečku v pravém horním rohu svou značku (B1, B2 apod.), kterou budeme v dalším textu používat pro zápis průchodu schématem.

Pokračovat

Cesta schématem

Možné způsoby průchodu schématem naznačují šipky. U některých dlaždic je možná jen jedna cesta dál, například po dlaždici "Zadání úlohy učitelem" musí vždy následovat dlaždice "Analýza zadání".

U jiných dlaždic je možných dalších cest více, například po dlaždici "Ověření využitelnosti postupu" může následovat buď dlaždice "Nalezení a ověření výsledku", nebo čtvercová dlaždice-křižovatka, odkud je možné pokračovat na dlaždici „Analýza zadání“, „Návrh postupu“, nebo „Realizace postupu“.

Nejkratší průchod schématem odpovídá situaci, kdy učitel zadá úlohu, žáci rozeberou její zadání a hned napoprvé navrhnou realizovatelný postup, zrealizují ho, naleznou výsledek a ověří jej jako správný, učitel pak za pomoci žáků vše shrne a zakončí. Takový průchod schématem bychom pomocí značek zapsali jako B1 – B2 – B3 – B4 – B5 – B6 – B7 – B8, nebývá však při řešení badatelských úloh obvyklý.

V praxi často žáci napoprvé navrhnou postup, jež není realizovatelný, či naleznou výsledek, který nevyhovuje zadání. Pak průchod schématem může obsahovat různé smyčky. Například při hledání vhodného postupu se může několikrát zopakovat smyčka B3 – B4 – B5 – B3.

Úloha sama také může mít více možných postupů řešení či více řešení (výsledků), která mohou žáci postupně objevovat. Sami nebo na pokyn učitele. V takovém případě se může několikrát opakovat smyčka B6 – B7 – B6 (při hledání více výsledků stejným postupem) nebo smyčka B3 – B4 – B5 – B6 – B7 – B3 (při hledání různých postupů řešení).

Provedená institucionalizace může vést k potřebě upravit nebo doplnit zadání úlohy, aby žáci získali doplňující nebo alternativní pohled na zkoumanou situaci, v takovém případě se přes dlaždice B8 – B9 – B1 dostaneme znovu na začátek schématu.

Pokračovat

Ilustrační příklady

Využití schématu si ilustrujme na konkrétní badatelské úloze "Jak velká jsou velká čísla?", která má následující zadání:

"Představte si, že byste chtěli vyjmenovat popořadě všechna čísla od jedné do miliónu. Jak dlouho to bude trvat?".

V následujících ilustračních příkladech si představíme různé situace, které by mohly nastat při její realizaci.

Pokračovat

Ilustrační příklad 1

Jak již bylo řečeno v předchozím, při řešení badatelských úloh poměrně často dochází k navržení postupu, který se později ukáže jako nerealizovatelný. Takovou situaci zaznamenává tabulka 1. V jejím posledním sloupečku jsou uvedeny příslušné značky označující jednotlivé dlaždice ze schématu řešení badatelské úlohy – při čtení tabulky tak můžete na obrázku 2 postupně sledovat průchod schématem.

Situace z tabulky 1 bude pokračovat v dalším ilustračním příkladu.

Pokračovat

Ilustrační příklad 2

U postupů, které jsou realizovatelné, může dojít při tvorbě postupu k chybě v úvaze, na které je postup založen. Chybu mohou odhalit žáci během realizace a ověřování postupu (dlaždice B4, B5, B6), nebo je na ni upozorní učitel či jiní žáci během prezentace postupu a nalezených výsledků (dlaždice B7).

Situaci, kdy na chybu upozorní učitel během prezentace, zaznamenává tabulka 2. V jejím posledním sloupečku jsou opět uvedeny příslušné značky označující jednotlivé dlaždice ze schématu řešení badatelské úlohy – můžete tak na obrázku 2 postupně sledovat průchod schématem.

Situace z tabulky 2 bude pokračovat v dalším ilustračním příkladu.

Pokračovat

Ilustrační příklad 3

Součástí procesu hledání a ověřování výsledků by měla být i vhodná interpretace nalezených výsledků. U prakticky založených úloh tato interpretace může vést k potřebě doplnit nebo modifikovat dosavadní postup. Náš virtuální záznam tak pokračuje k situaci, kdy učitel během prezentace upozorní na obtížně interpretovatelný formát žáky nabízeného výsledku.

Situaci zaznamenává tabulka 3.

Úkol

Připravená tabulka ke stažení zde.

Pokračovat

Ilustrační příklad 4

Po několika cyklech s různými pokusy o nalezení správného postupu řešení a jejich diskusi může učitel přikročit k institucionalizaci: shrnutí dosavadních zjištění, co už víme, co ještě není jasné, co platí, co neplatí, jak bychom to mohli dál využít, co by nás ještě zajímalo apod. Pro hladký průběh institucionalizace je výhodné, když žáci při prezentaci svých postupů a řešení (dlaždice B7) zapisují tyto postupy a řešení na tabuli, například takto:

Příklad možné podoby institucionalizace úlohy o velkých číslech představuje tabulka 4.

Situace z tabulky 4 bude pokračovat v dalším ilustračním příkladu.

Pokračovat

Ilustrační příklad 5

Po provedené institucionalizaci je možné badatelský cyklus ukončit, ale často bývá podnětné věnovat se sledované problematice i z jiné perspektivy. Tuto jinou perspektivu může zprostředkovat vhodně provedená úprava zadání úlohy. U úlohy o velkých číslech může tato úprava spočívat například v zaměření pozornosti na jiná čísla – viz tabulka 5.

Provedením úpravy zadání se tak opět dostáváme na začátek schématu (dlaždice B1). Žáci tak mají příležitost znovu projít celý badatelský cyklus, zjistit, jestli dosavadní postupy je možné využít i pro upravené zadání. V situaci z tabulky 5 je v jednom případě aplikace dosavadního postupu možná (číslo tisíc), ve druhém případě je nutno provést úpravu postupu (číslo 8 miliard – pro čísla nad milión 2 sekundy nestačí).

Pokračovat

Shrnutí

Na několika virtuálních záznamech výukových dialogů (tabulky 1 až 5) jsme si představili možnosti praktického využití schématu badatelského cyklu (obrázek 2) pro lepší orientaci v procesu řešení badatelských úloh. Tímto způsobem je možné posuzovat a analyzovat již realizovanou výuku, ale také je možné s pomocí schématu výuku připravovat.

Vhodně zvolená badatelská úloha by při realizaci ve výuce měla ideálně vést k několika smyčkám uvnitř schématu, podobně jako tomu bylo v našich ilustračních příkladech. Pokud k žádné smyčce nedošlo, znamená to, že pro danou skupinu žáků byla úloha příliš snadná nebo příliš obvyklá (tj. že její kontext je jim dobře znám, podobnou úlohu již někdy řešili apod.).

Literatura

Samková, L., Rokos, L., Petr, J., Stuchlíková, I. (2021) Teoretický model pro formativní hodnocení při badatelsky orientované výuce matematiky a přírodopisu. Pedagogika, 71(1), 29-56. Dostupné na: http://ojs.cuni.cz/pedagogika/article/view/1836