Issuu

DIDAKTIKA BIOLOGIE VE VZTAHU MEZI OBECNOU A OBOROVOU DIDAKTIKOU ZDEŇKA CHOCHOLOUŠKOVÁ LENKA HAJEROVÁ MŰLLEROVÁ

https://doi.org/10.24132/ZCU.2019.08474

DIDAKTIKA BIOLOGIE VE VZTAHU MEZI OBECNOU A OBOROVOU DIDAKTIKOU RNDr. Zdeňka Chocholoušková, Ph.D. Prof. PhDr. Ing. Lenka Hajerová Műllerová, Ph.D., MPH Recenzenti: doc. RNDr. Lubomír Hrouda, CSc. doc. PaedDr. Jan Slavík, CSc. Jazyková korektura: Hana Roubalová Redakční úprava: PhDr. Miroslava Pourová, Ph.D. Typografická úprava a grafické zpracování obálky: Mgr. Jakub Pokorný Fotografie na obálce: RNDr. Stanislava Mayerová, RNDr. Zdeňka Chocholoušková, Ph.D. Prof. PhDr. Ing. Lenka Hajerová Műllerová, Ph.D., MPH Vydala: Západočeská univerzita v Plzni Univerzitní 8, 301 00 Plzeň První vydání, 270 stran Pořadové číslo: 2304, ediční číslo: 55-095-19 Plzeň 2019 https://doi.org/10.24132/ZCU.2019.08474 ISBN 978-80-261-0847-4 ISBN 978-80-261-0846-7 (tištěná verze) © Západočeská univerzita v Plzni © Zdeňka Chocholoušková, Lenka Hajerová Műllerová Žádná část této publikace nesmí být publikována a šířena žádným způsobem a v žádné podobě bez výslovného svolení vydavatele. II

OBSAH PŘEDMLUVA .................................................................................................................. 1 VYSVĚTLIVKY SYMBOLŮ .............................................................................................. 7 ÚVOD ............................................................................................................................ 9 1 VYMEZENÍ DIDAKTIKY BIOLOGIE ............................................................................... 11 1.1 Vymezení didaktiky biologie ............................................................................................ 12 1.2 Transformace obsahu v kurikulu: mezi oborem, výukou a žákem ................................ 14 1.2.1 Model transformace obsahu v komunikačně pojaté didaktice biologie ....................... 17

1.3 Pojetí výzkumu a teorie v didaktice biologie v kontextu obecné didaktiky ................. 20 1.3.1 Teorie a výzkum v didaktice biologie v kontextu oborových didaktik: opora pro vzdělávací praxi a přípravu učitelů .............................................................. 23

1.4 Didaktika biologie v kontextu příbuzných a spolupracujících oborů: mezi teorií a praxí ........................................................................................................... 29 1.4.1 Didaktika biologie jako spojnice mezi vědním oborem a vyučovacím předmětem ................................................................................................................... 38

1.5 Stručný vývoj pojetí didaktiky biologie v součinnosti s obecnou didaktikou ............... 40

2 ZÁKLADNÍ KATEGORIE VYUČOVACÍHO PROCESU ............................................... 49 2.1 Vymezení základních kategorií vyučovacího procesu ................................................... 50 2.2 Základní koncepce/modely vyučování ........................................................................... 54 2.3 Učitelovo pojetí vyučování ............................................................................................. 63 2.4 Pojetí výuky učitele biologie .......................................................................................... 65

3 CÍL VYUČOVÁNÍ ...................................................................................................... 69 3.1 Členění vyučovacích cílů ................................................................................................. 70 3.2 Operacionalizace vyučovacích cílů ................................................................................ 77 3.3 Taxonomie vyučovacích cílů .......................................................................................... 79

4 OBSAH VYUČOVÁNÍ ............................................................................................... 95 4.1 Obsah: kurikulární vymezení .......................................................................................... 96 4.2 Obsah a jeho didaktická transformace ......................................................................... 101 4.2.1 Ontodidaktická transformace obsahu ....................................................................... 103 4.2.2 Psychodidaktická transformace obsahu ................................................................... 108 4.2.3 Kognitivní transformace obsahu ............................................................................... 110

4.3 Didaktická transformace obsahu v biologii .................................................................. 114

5 METODY VYUČOVÁNÍ................................................................................................131 5.1 Vymezení pojmu vyučovací metody ............................................................................. 132 5.2 Volba vyučovacích metod ............................................................................................. 134

III

5.3 Třídění: klasifikace vyučovacích metod ........................................................................ 137 5.4 Vybrané vyučovací metody a možnosti jejich aplikace ve výuce biologie .................. 142

6 ORGANIZAČNÍ FORMY VYUČOVÁNÍ .................................................................... 153 6.1 Vymezení pojmu organizační formy ............................................................................. 154 6.2 Třídění: klasifikace organizačních forem ...................................................................... 155 6.3 Vybrané organizační formy a možnosti jejich aplikace ve výuce biologie ................. 164

7 MATERIÁLNÍ DIDAKTICKÉ PROSTŘEDKY ............................................................ 173 7.1 Vymezení materiálních didaktických prostředků ......................................................... 174

8 PODMÍNKY VYUČOVÁNÍ ........................................................................................ 191 8.1 Vnější podmínky ............................................................................................................ 194 8.2 Vnitřní podmínky ........................................................................................................... 195

9 VÝSLEDKY VYUČOVÁNÍ ........................................................................................ 197 9.1 Diagnostika porozumění učivu .................................................................................... 199 9.2 Zjišťování výsledků ve vyučování ................................................................................ 200 9.3 Zjišťování výsledků ústním zkoušením ....................................................................... 202 9.4 Zjišťování výsledků písemným zkoušením ................................................................. 203 9.4.1 Didaktický test ............................................................................................................ 207 9.4.1.1 Taxonomie didaktických testů ................................................................................. 207 9.4.1.2 Vlastnosti didaktických testů .................................................................................. 209 9.4.1.3 Typy testových položek ........................................................................................... 210 9.4.1.4 Hodnocení testů ....................................................................................................... 216

10 AKTÉŘI VYUČOVACÍHO PROCESU ...................................................................... 219 10.1 Součinnost aktérů ve vyučování: učitel a žák ............................................................... 221 10.2 Aktéři ve vyučování biologie: žáci ................................................................................ 232 10.3 Učitel biologie: regulovaná profese ............................................................................ 235

ZÁVĚR ........................................................................................................................ 241 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ............................................................................... 243 REJSTŘÍK POJMŮ ..................................................................................................... 269 PŘÍLOHY .................................................................................................................... 277

Autorky jednotlivých kapitol: Zdeňka Chocholoušková: Předmluva, Úvod, 1, 2.4, 3, 4.3, 5.4, 6.3, 7, 8, 9, 10.2, 10.3, Závěr Lenka Hajerová Műllerová: Předmluva, Úvod, 1, 2.1, 2.2, 2.3, 3, 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 5.3, 6.1, 6.2, 7, 8, 9, 10.1, 10.3, Závěr IV

PŘEDMLUVA „Obecná didaktika bez odborných didaktik by byla prázdná, odborné didaktiky bez obecné didaktiky by byly slepé.“ (Konrad, 1976, s. 16)

Didaktiku biologie řadíme mezi oborové didaktiky (srov. Stuchlíková et al., 2015) a chápeme ji v tzv. komunikačním pojetí (srov. Fenclová, 1982; Brockmeyerová-Fenclová et al., 2000; Trna, 2005, s. 91). Komunikační pojetí oborových didaktik bylo postupně koncipováno a formulováno na sklonku předchozího milénia. Vyznačuje se tím, že za předmět studia považuje zprostředkovávání oborových poznatků celé společnosti, nikoliv jenom uvnitř výuky nebo v rámci školního kurikula. Důvodem rozvíjení komunikačního pojetí oborových didaktik je snaha vyrovnat se s proměnou kultury vyučování a učení vyvolávanou historickým vývojem společnosti. Pod jeho vlivem se kultura vyučování a učení musí přizpůsobovat stále náročnějším požadavkům na motivování žáků k celoživotnímu učení, na přitažlivost a podnětnost učebních úloh i na efektivnost metod výuky. Komunikační pojetí oborových didaktik proto klade zvláštní nároky na oborově didaktické teorie nebo výzkumy a na jejich uplatnění ve vzdělávací praxi. Vyžaduje totiž od nich přesáhnout rámec výuky nebo školního kurikula a studovat a zkoumat oborové poznávací procesy v celém rozsahu jejich utváření mezi světem, společností a jedincem. Tím se značně zvyšují požadavky na didakticky koncipovaný výklad toho, jak vzniká poznání v příslušném oboru, jak se oborové poznání rozvíjí prostřednictvím odborné komunikace, jak se poznání oboru uplatňuje ve veřejné komunikaci1 (média, internet,2 populárně naučné časopisy) a jak se prohlubováním oborových poznatků komplikuje srozumitelnost vztahů mezi expertní oborovou znalostí a přirozenou žákovskou zkušeností. Ani výuka na nižších stupních školy totiž nemůže zavírat oči před vývojem oboru a opomíjet aktuální stav jeho poznání. Čím je obor rozvinutější a preciznější ve svých vysvětleních i metodách, tím více se vzdaluje přirozené zkušenosti žáků a je tedy i tím náročnější se mu učit s potřebným porozuměním a s odpovídající motivovaností. Z toho plyne, že učitelé narážejí na větší obtíže při Kukla et al. (2016, s. 56) uvádí: „V zemi, kde působil Jan Amos Komenský, dnes slaví úspěch stanice Šlágr, celebrity nám sdělují svůj názor na eutanazii a z tištěných médií přežívá bez problémů pouze bulvární Blesk.“ 2 Komunikační pojetí oborových didaktik se zaměřuje na studium všech informačních zdrojů, které utvářejí společenské vědomí o příslušném oboru nebo oblasti. Informační zdroje z internetu a obecně z veřejné komunikace mohou být bezděčně nebo i záměrně zkreslené, ale právě proto od oborové didaktiky vyžadují speciální pozornost. 1

snaze vybírat, co je pro učení nejdůležitější, přibližovat obor svým žákům a zaujmout je pro něj. Pro všechny současné přírodovědné obory ve školním kurikulu to vzhledem k jejich rychlému rozvoji platí zvlášť naléhavě. Oborová didaktika3 má studenty učitelství vybavit profesními znalostmi a kompetencemi natolik, aby se s uvedenými obtížemi úspěšně vypořádali při řešení otázky „čemu a jak vyučovat“. Odborná pozice oborové didaktiky přitom vyžaduje propojovat speciální oborové hledisko, které je odlišné od ostatních oborových didaktik, s obecným hlediskem didaktickým, společným pro všechny oborové didaktiky. Obecné didaktické hledisko by mělo oborovým didaktikám přinášet sdílené vědění o širších vzdělávacích a výchovných souvislostech zprostředkování oborových poznatků. To znamená, že obecné didaktické hledisko oborové didaktiky nutně potřebují, chtějí-li respektovat nároky komunikačního pojetí. Z druhé strany, oborové didaktiky se nemohou zbavit svého soustředění na svůj osobitý vzdělávací obsah podmíněný poznatky pocházejícími z jejich předmětného oboru,4 resp. oborů – v našem případě biologie (viz obr. 1).

DIDAKTIKA

Vzdělávací předmět A

Oborová didaktika B VZDĚLÁVACÍ OBSAH

Vzdělávací předmět B

Abstrakce a zobecňování

VZDĚLÁVACÍ OBSAH

Specializace a konkretizace

Oborová didaktika A

Oborová didaktika C VZDĚLÁVACÍ OBSAH

Vzdělávací předmět C

UČEBNÍ PROSTŘEDÍ V KULTUŘE A SPOLEČNOSTI SVÉ DOBY Obr. 1. Vzdělávací obsah vzájemně rozlišuje oborové didaktiky (podle J. Slavíka, ad verb, upraveno autorkami) Před oborovou didaktikou stojí takové poznávací cíle, které daleko překračují nároky na pouhou „metodiku“ a vyžadují od oborové didaktiky studium jejích průniků s vědními obory, jako je pedagogika a psychologie, které studují poznávací procesy a učení. 4 O „předmětném“ oboru hovoříme proto, že jednak do značné míry předurčuje předmět studia oborové didaktiky, jednak se přimyká ke školnímu předmětu – a ten může mít svých předmětných oborů povícero. 3

Obsah není možné pominout. Důvod je zřejmý: žádné (žákovské) učení nebo (učitelovo) vyučování ani žádná komunikace nebo jednání nemohou „být o ničem“ – musí mít obsah. J. Slavík & Janík zdůrazňují: „Staub et al. (2003) upozorňují na skutečnost, že převaha behaviorálních a asociativních teorií učení v průběhu 20. století vedla k zanedbávání teorie a výzkumu obsahu. Podobně Shulmanův koncept didaktických znalostí obsahu (1986, 1987) je podložený stejně zaměřenou kritikou, když staví na postřehu, že obsah je pomíjenou oblastí zájmu (missing paradigm) ve výzkumu výuky.“ (2012, s. 265) Proto je ve vzdělávacím systému žádoucí nacházet způsoby, jak zobecňovat poznatky z konkrétního vyučování a učení tak, aby se stále zachovával vztah mezi speciální konkrétnější úrovní (oborové didaktiky a didaktiky jednotlivých druhů a stupňů škol) a úrovní zobecňující (pedagogika s didaktikou, pedagogická psychologie). Skalková hovoří o tom, že: „… pěstování oborových didaktik předpokládá jak dobré znalosti v oboru pedagogiky a psychologie, tak také solidní znalosti příslušných vědních oborů, ke kterým se oborová didaktika vztahuje. Přitom (obecná) didaktika a oborové didaktiky jsou v úzkém vzájemném vztahu. Není to však vztah aplikace nebo dedukce. Didaktika (obecná) poskytuje jednotlivým oborovým didaktikám teoretický základ.“ (2007, s. 18) Je tedy nezbytná těsná spolupráce ve vertikálním směru, tj. mezi obecnou didaktikou a oborovými didaktikami, které pevně stojí na oborových základech. To je hlavní důvod, proč jsou naše úvahy vedeny od obecné didaktiky k oborovým didaktikám, resp. k didaktice biologie, a zároveň i nazpátek – od oborových poznatků biologie k obecné didaktice. Soustavný zřetel k oběma těmto stránkám našeho výkladu odpovídá komunikačnímu pojetí oborových didaktik.5 S tímto přístupem souvisí i posun hlediska k obecnějšímu náhledu na vzdělávací obor v kontextu obecných principů všeobecného vzdělávání.6 Proto ve svém přístupu k didaktice biologie vycházíme ze základních tezí, které charakterizují vědní obor biologie, ale pojímáme je z hlediska komunikačního pojetí vzdělávacího oboru biologie. Nelze postupovat pouze „shora dolů“, ztratili bychom empirické zakotvení výzkumů, protože obecně didaktické hledisko je „prázdné“, jak správně říká úvodní motto. Proto nutně musíme udržet rekurzivní postup, nejde to jen „shora“ ani jen „zdola“. Obecně nelze redukovat poznání ani jen na dedukci, ani jen na indukci. 6 Přístup autorek je vedený snahou najít SPOJNICI mezi obecně didaktickým a oborově didaktickým (tj. „biologickým“) hlediskem, a to prostřednictvím OPERACIONALIZACE, která se opírá o terminologii, která je kotvena v praxi oboru i v praxi výuky. 5

Papáček et al. v publikaci Stuchlíkové a T. Janíka v kapitole věnované didaktice biologie konstatují, že biologie jako vědní obor prošla v posledním půlstoletí extrémní proměnou. Stala se dynamickou disciplínou, „jejíž objevy se promítají do mnoha nových a člověkem každodenně užívaných biotechnologií“ a která „studuje strukturu, vztahy a příčinné souvislosti funkcí všeho živého od úrovně molekul až po úroveň globálního ekosystému“ (Stuchlíková et al., 2015, s. 225–257). Biologie7 je vymezována jako věda o živých organismech.8 S rychlým rozvojem techniky se stále rozšiřuje a prohlubuje poznávání oboru – zahrnuje studium genů, buněk a živých organismů a jejich charakteristik včetně jejich struktury, funkce, růstu, původu, evoluce a distribuce (Guha, 2016). Bateson (2006, s. 24–27) s poukazem na moderní vědní pojetí biologie požaduje, aby biolog získával porozumění pro vztahy a interakce různých podob života, a tak se snažil do společnosti přinášet vědění o „spojitosti světa“. Šíře oboru je tak velká, že je náročné provést adekvátní výběr poznání pro obsah vyučovacího předmětu biologie na základní nebo střední škole, protože i od všeobecného vzdělání jedince v současné společnosti bychom měli očekávat potřebnou míru náhledu na „spojitost světa“ a s tím spojenou zodpovědnost za jednání člověka vůči přírodě a životu. Vyžaduje totiž, aby se ve výuce biologie didakticky příhodně propojovaly nároky na odborné biologické znalosti jednotlivých životních forem (viry, baktérie, houby, rostliny, živočichové apod.) s požadavkem, aby žáci porozuměli širším systémovým souvislostem, včetně jejich životních projevů a vztahů v odpovídajícím prostředí. Nacházet didakticky funkční a pro žáky motivující pojetí vyučování v přírodovědném poznávání patří k náročným didaktickým úkolům učitelů biologie. Papáček et al. (2015, s. 225) vyjadřují přesvědčení, že didaktika biologie má formovat poznatky oborou biologie „do podoby biologického vzdělávání“, přičemž k tomu využívá „přístupy, poznatky a metodologii psychologie a pedagogiky a v poslední době i metodologii vlastní“. Výsledky tohoto úsilí směřují k podpoře vzdělávací praxe a podmiňují kvalitu pregraduálního i dalšího vzdělávání učitelů biologie na základních nebo středních školách. 7 V kontextu komunikačního pojetí oborových didaktik by společenský a kulturní pohled měl korespondovat s hlediskem oborovým. Tuto korespondenci má oborová didaktika najít a kultivovat ji. U biologie to platí snad ještě zřetelněji než v jiných oborech. 8 Název „biologie“ je složen z řeckých slov logos (věda) a bios (život). Základ biologických věd byl položen v Číně (2500 př. n. l.), Mezopotámii (2112 př. n. l.) a Egyptě (1800 př. n. l.). Dnešní biologie staví na Aristotelových zoologických a botanických studiích, ve kterých pokračoval jeho student Theophrastos. Na ně navazoval římský lékař Galenos, který psal texty o chirurgických zákrocích prováděných při léčbě gladiátorů (r. 158). Tím dochází k oddělení medicíny od vlastní biologie. V článku M. Váchy je uvedeno, že „Walter Gilbert (laureát Nobelovy ceny za výzkum DNA v roce 1980) řekl, že až budeme mít kompletní sekvenci lidského genomu, budeme vědět, co to znamená být člověkem“ (2005, s. 169).

Chce-li didaktika biologie své učitele účinně podporovat, potřebuje zvládat vztahy mezi teoretickým poznáním a praktickým jednáním učitele a jeho žáků. To znamená propojovat abstraktní obecnou úroveň myšlení s reálnými aktivitami ve výuce, a tak překonávat panující mezery mezi obecnou didaktikou a oborovými didaktikami. Klíčem k řešení tohoto požadavku je konstruktivní součinnost mezi obecnou didaktikou (včetně dalších s ní spojených obecnějších oborů, např. pedagogikou, psychologií nebo filozofií) a oborovými didaktikami, tedy i didaktikou biologie. Taková součinnost zjevně může přispívat ke spojení teorie s praxí, protože z jedné strany poskytuje obecné didaktice empirické zakotvení v reálné vzdělávací praxi prostřednictvím jednotlivých oborů, resp. předmětů, a ze strany druhé přináší oborovým didaktikám obecnější didaktické poznatky, které podporují jejich teoretizaci, výzkum i jejich vzájemnou spolupráci. Naše úvahy jsou vedeny od obecné didaktiky k oborovým didaktikám, resp. k didaktice biologie a samozřejmě také v opačném směru: od didaktiky biologie nebo dalších oborových didaktik k nadoborovému zobecňování. Klafki (1994, s. 42–64) vymezil vztah mezi obecnou a oborovou didaktikou prostřednictvím pěti tezí:9 1. Vztah mezi obecnou a oborovou didaktikou není hierarchický (tzn. ve smyslu nadřazenosti a podřazenosti), ale je spíše reciproční (tzn., že není možné odvodit didaktiku oboru od obecné didaktiky). Rozdíl je převážně v možnosti zobecnění (či konkretizace). 2. Vztah obecné didaktiky a didaktiky předmětu je založen na rovnosti a konstruktivní spolupráci. 3. Obecná didaktika a oborová didaktika jsou nepostradatelné jedna pro druhou. 4. Role oborové didaktiky mezi oborem a vyučováním není pouze zprostředkovatelská, měla by být vnímána jako nezávislá s vlastními příspěvky do společného vzdělávacího prostoru. 5. Vztah obecné a oborové didaktiky je chápán ve vertikálním směru jako přechod od obecnějšího ke konkrétnímu. Žádné vědecké zobecnění a s ním spojené dedukce nejsou možné bez ohledu na systematický výzkum konkrétních jevů. Proto musíme věnovat obdobnou badatelskou pozornost též opačnému (induktivnímu) směru – od reálné výuky ve 9 Pátá teze předpokládá systematickou a rovnocennou součinnost mezi obecnou a zvláštní úrovní, nemá-li se dostávat do rozporu s ostatními tezemi. Důvod je ten, že oborová didaktika nemůže být jen aplikací obecně didaktické terminologie, ale musí se podílet na jejím vývoji protřednictvím výzkumů výuky spojených s hodnocením její kvality. A to se neobejde bez řešení problému, jak teoreticky uchopit zobecňování didaktických jevů „napříč“ různými druhy obsahu.

vzdělávacích oborech, resp. předmětech, k obecným didaktickým otázkám. Tento nárok vede k vzájemné vědecko-výzkumné součinnosti mezi oborovými didaktikami. Důvod je ten, že při zobecňování nelze ztrácet ze zřetele vzdělávací obsah, takže musíme objevovat, co je oborovým didaktikám společné při zvládání obsahu, ale zároveň potřebujeme přesáhnout jejich obsahovou rozmanitost (vzdělávací obor biologie není totéž co český jazyk nebo fyzika), která zobecňování komplikuje. Uvedené požadavky zřetelně vedou k intenzivnější komunikaci a spolupráci nejenom ve vertikálním směru (mezi obecnou didaktikou a oborovými didaktikami), ale současně ve směru horizontálním (mezi oborovými didaktikami navzájem ke společným zobecněním). To je jediná efektivní cesta i k účinnější spolupráci mezi teorií v didaktice a vzdělávací praxí. Hansén et al. formulují velmi pregnantně, že „obecná didaktika v úzké spolupráci s oborovou didaktikou nesou hlavní odpovědnost za praxi. Jejich těsná vazba podporuje intelektuální porozumění týkající se otázek souvisejících s rozvojem studentů směrem k učitelské profesi“ (2015, s. 6). Tohoto cíle se snaží dosáhnout i autorky této publikace.

VYSVĚTLIVKY SYMBOLŮ Pamatuj…

Napiš…

Osvětli, vysvětli…

Vypracuj úkol…

Vyhledej v literatuře…

Nakresli…

Napiš úvahu, esej…

ÚVOD Vážení čtenáři, dostáváte do rukou vysokoškolskou učebnici s názvem Didaktika biologie ve vztahu mezi obecnou a oborovou didaktikou, která je určena studentům učitelských studijních programů. Budete ji moci využívat ke studiu této problematiky. Výklad v učebnici je pojatý jako spirálně se rozvíjející, nikoli pouze lineární. Text je rozčleněn do 10 kapitol, které jsme považovaly za důležité s ohledem k profilu absolventa učitelského studijního programu. Každá z kapitol se skládá z těchto částí: • úvodní podněty uvádějící do problematiky (má vést k zamyšlení nad hlavními pojmy tématu a k ujasnění vlastních představ o nich), • cíle kapitoly (jsou formulovány tak, aby vystihly to, co dokážete po prostudování tématu ve skriptech a v příslušné literatuře), • osnova kapitoly (uvádí názvy hlavních částí pojednávaného tématu), • studijní text (doplněný o otázky, úkoly a odkazy na literaturu), • doporučená literatura (seznam odborné literatury, která je pro dané téma vhodná ke studiu a též určená k přípravě na dílčí zkoušku). Během studia či po prostudování vlastního textu se vždy pokuste odpovědět na dílčí otázky a vypracovat uvedené úkoly, a to za použití studijního textu a příslušné doporučené literatury. Zjistíte tak, zda se Vám podařilo splnit cíle, které jsme uvedly na začátku každé kapitoly. Doporučujeme úkoly řešit písemně do označených rámečků. Hodně úspěchů při studiu Vám přejí autorky

1 VYMEZENÍ DIDAKTIKY BIOLOGIE Úvodní podněty uvádějící do problematiky: Než se pustíte do studia, pokuste se charakterizovat níže uvedené pojmy. Pokud budete potřebovat pomoc, najdete ji v doporučené literatuře, která je uvedena na konci kapitoly.

vědní obor biologie –

didaktika –

didaktika biologie –

transdidaktika –

obecná didaktika –

Cíle: Po prostudování této kapitoly a příslušné doporučené literatury dokážete:  definovat pojem didaktika biologie,  vysvětlit diferenciaci a systemizaci didaktik,  popsat stručný vývoj didaktiky,  vysvětlit vývojové mezníky ve vývoji oborové didaktiky biologie.

Osnova: 1.1 Vymezení didaktiky biologie 1.2 Transformace obsahu v kurikulu: mezi oborem, výukou a žákem 1.2.1 Model transformace obsahu v komunikačně pojaté didaktice biologie 1.3 Pojetí výzkumu a teorie v didaktice biologie v kontextu obecné didaktiky 1.3.1 Teorie a výzkum v didaktice biologie v kontextu oborových didaktik: opora pro vzdělávací praxi a přípravu učitelů 1.4 Didaktika biologie v kontextu příbuzných a spolupracujících oborů: mezi teorií a praxí 1.4.1 Didaktika biologie jako spojnice mezi vědním oborem a vyučovacím předmětem 1.5 Stručný vývoj pojetí didaktiky biologie v součinnosti s obecnou didaktikou

1.1 Vymezení didaktiky biologie Biologie jako vědní obor podává systematický zdůvodněný výklad biologických jevů. Didaktika biologie jako vědní obor podává systematický zdůvodněný výklad utváření biologického poznání a jeho vzdělávacího zprostředkování ve škole a ve společnosti. Didaktika biologie se zabývá tím, jak se „rodí“ již u malých dětí zájem o vše živé a jak se u lidí ve společnosti tento zájem rozvíjí nebo kultivuje prostřednictvím záměrných i nezáměrných edukačních procesů.

Papáček et al. vymezuje DIDAKTIKU BIOLOGIE jako vědní disciplínu, která „vybírá, utváří a transformuje poznatky a metody biologie do biologického vzdělávání a opírá se o poznatky a metody obecné didaktiky, psychologie a pedagogiky s důrazem i na vlastní metodologii. Zkoumá obecné a specifické zákonitosti výuky biologie“ (2015, s. 225). Jako každý vědní obor i DIDAKTIKA BIOLOGIE vymezuje svůj PŘEDMĚT ZKOUMÁNÍ. Podle Kattmannovy koncepce zvané Model didaktické rekonstrukce10 (2009, s. 20), platné pro jakoukoliv oborovou didaktiku, je výzkumný předmět didaktiky biologie složen ze spojení tří základních složek vzájemně propojených transformací obsahu (viz níže): 1. zkoumání didaktické strukturace učebního prostředí, 2. zkoumání žákovských představ (v rámci příslušného oboru), 3. objasňování oborových představ. Didaktická strukturace učebního prostředí se odvíjí od učebních úloh, které žáci během výuky řeší.11 Přitom se žáci opírají o své dosavadní představy a zkušenosti týkající se biologických jevů a měli by tyto představy s podporou učitele obohacovat, rozvíjet a zpřesňovat s oporou v oboru – v biologii. Kattmann v této souvislosti s odkazem na Lijnse (1995) zvlášť poukazuje na hlavní badatelský problém moderně pojaté didaktiky biologie, jakým způsobem se myšlení žáků vztahuje k vědeckému porozumění příslušnému obsahu. Právě proto didaktika biologie potřebuje studovat způsoby (metody, techniky) biologického poznání, aby je mohla přiblížit žákům a rozvíjet jejich biologické myšlení jako součást přírodovědného myšlení. Řešení tohoto problému vyžaduje od oborové didaktiky zkoumat propojování výše uvedených tří složek: učebního prostředí, žákovských představ a vědeckých představ. Propojování mezi obsahem v učebním prostředí, obsahem v představách žáků a obsahem ve vědeckých představách se uskutečňuje v procesu postupných transformací obsahu (v našem případě se jedná o obsah poznávaný vědním oborem biologie). Transformacemi prochází určitý oborový obsah nejenom uvnitř výuky, ale obecně vzato během jakéhokoliv svého utváření v kulturním a společenském prostředí své historické doby. Transformace obsahu se Model didaktické rekonstrukce je ucelená vědecká a výzkumná koncepce oborových didaktik, která byla rozvíjena nejprve v didaktice biologie, poté i v dalších oborech (srov. Kattmann, 2009, s. 19). 11 Stojí za zvláštní zmínku, že učební úlohu zde chápeme nikoliv jen jako „triviální konstrukt“, ale jako konstrukt s velkým rozsahem stupňů volnosti i obtížnosti. Úlohy mohou být jak převážně reproduktivní, tak spojené s vysokými nároky na inovativní řešení. Každou problémovou situaci vyžadující řešení lze chápat jako úlohu svého druhu i mimo školu (srov. Slavík, J. et al., 2013, s. 153–154). 10

tedy netýkají jenom vyučování a učení ve škole, provázejí každé poznávání a veškerou lidskou interakci a komunikaci. Chceme-li zdůraznit, že transformace obsahu je didakticky ovlivňovaná (tj. záměrně připravená nebo vedená s cílem podporovat žákovské poznávání a učení), nazýváme ji didaktickou transformací obsahu. Obsah je cokoliv, co člověk může vnímat a pamatovat si, s čím může spolu s jinými lidmi zacházet v jednání nebo komunikaci prostřednictvím konceptů – pojmů, resp. významů – a čím může být ovlivňován při rozhodování a prožívání (Slavík, J. et al., 2017, s. 102–108). Transformace obsahu se uskutečňují ve vztazích mezi objektivitou světa, subjektivitou osobního vnímání, myšlení i prožívání a intersubjektivitou významů symbolicky sdílených mezi lidmi uvnitř kultury a v jednotlivých oborech (srov. Kvasz, 2015; Slavík, J. et al., 2017, s. 30–35). Poznávání v oborech se tedy rozvíjí ze vzájemného spojení tří nutných východisek: „1) subjektivní vědomí a poznávání (žáka, učitele, experta oboru), 2) intersubjektivní komunikace a dorozumění mezi lidmi opřená o objektivitu, 3) objektivní bytí (věcí, lidských bytostí, zvířat, fenoménů charakterizovaných vlastnostmi).“ (Slavík, J. et al., 2017, s. 184) To je podstatné i pro vzdělávání, které navazuje na přirozené subjektivní zkušenosti žáka s objektivně existujícím světem prostřednictvím společně (intersubjektivně) sdílených konceptů. Právě proto potřebujeme zkoumat obsahové transformace v širších souvislostech. Např. o biologii (tedy o obsahu tohoto oboru) se lidé dozvídají nejenom jako žáci ve výuce, ale často též v každodenním životě při běžných setkáních s přírodními jevy (Vlach et al., 2014) a samozřejmě i prostřednictvím vzdělávacích pořadů v televizi nebo v kině, informací na internetu, textů v popularizačních časopisech apod. Právě takto obecně pojatou transformaci obsahu má oborová didaktika zkoumat. Požadavek na široký poznatkový záběr oborových didaktik jsme již v úvodu charakterizovali jako příznačný pro jejich komunikační pojetí.

1.2 Transformace obsahu v kurikulu: mezi oborem, výukou a žákem Důraz na výzkum transformací obsahu se v české tradici didaktiky biologie objevil již v osmdesátých letech 20. století u Altmanna (1985, s. 12–13). Tehdy Altmann požadoval od didaktiky biologie zkoumání 4 typů transformačních procesů, které společně zabezpečují existenci a vývoj biologického vzdělávání, resp. biologického kurikula na základních a středních školách: 12

1. Tvorba biologie jako školního učebního předmětu (smysl, pojetí, cíle a rámcový obsah výuky biologie a vztah biologie k jiným školním učebním předmětům). Týká se především tvůrců kurikula. 2. Realizace školního učebního předmětu do učebních plánů (osnov, učebnic a prostředků výuky, metodických příruček, tematických plánů pro výuku). Týká se tvůrců kurikula a učitelů. 3. Transformace pojetí, smyslu, cílů a obsahu školního učebního předmětu biologie ve výchovně-vzdělávacím procesu do vědomí žáků (činnost učitele – vyučování, činnost žáků – učení, učitelova příprava na konkrétní výuku, vlastní vzdělávací a výchovný proces probíhající v učebním prostředí, uplatňování didaktických zásad, metod výuky, organizačních forem, materiálových prostředků, plánování výuky, využívání mezipředmětových vztahů). Týká se učitelů a žáků. 4. Hodnocení výsledků transformace vzhledem k zamýšleným cílům, smyslu a pojetí (aplikace nabytých poznatků – vědomostí, dovedností a postojů aj. v praxi, při dalším studiu a sebevzdělávání). Týká se především učitelů, ředitelů škol, ČŠI. Z obecného didaktického hlediska je možné tento Altmannův návrh vysvětlit pomocí transdidaktické terminologie. V ní se totiž rozlišují postupné fáze transformace obsahu, které jsou v souladu s Altmannovým členěním (viz obr. 2).

Tvůrce kurikula

Učitel

Žák

tvorba kurikula

vyučování

učení

ontodidaktická transformace

psychodidaktická transformace

kognitivní transformace

oborové obsahy

kurikulární obsahy

učební prostředí: obsahy výuky

rovina aktérů

rovina procesů

znalosti jako rovina obsahů obsahy mysli

hodnocení výsledků transformace obsahu

Obr. 2. Klíčové fáze procesu obsahové transformace (podle Janíka, 2018, s. 2; Altmanna, 1985, s. 12–13; upraveno autorkami) 13

Jak vyplývá ze schématu, první dva Altmannovy typy transformačních procesů, které se týkají především tvůrců kurikula, ale následně též učitelů v praxi, se nazývají onto-didaktická transformace. Je to proces přizpůsobení oborového obsahu do podoby kurikulárních dokumentů, např. rámcových nebo školních vzdělávacích programů nebo tematických plánů výuky. Zatímco rámcový vzdělávací program je připravován pro celý vzdělávací systém vybranými odborníky (jak oborovými didaktiky, tak reprezentanty oboru), z něj odvozené školní vzdělávací programy a tematické plány12 připravují učitelé ve školách. Psychodidaktická transformace je postup úpravy vzdělávacího obsahu pro konkrétní výuku (především tvorba a učitelské promýšlení příprav na výuku a učebních úloh 13) a jsou to hlavně procedury práce s obsahem v učebním prostředí. V Altmannově modelu odpovídá 3. typu transformačního procesu. Učitel během psychodidaktické transformace ve výuce má věnovat soustředěnou pozornost jednání a komunikaci žáků – jak rozumějí učebním úlohám, jakým způsobem je řeší, na jaké překážky přitom narážejí, jakých chyb se dopouštějí. Říkáme, že učitel se má snažit vyznat se v kognitivní transformaci obsahu, tj. v tom, jak sami žáci s obsahem zacházejí, aby je mohl účinně podporovat při učení (viz obr. 1). Altmannův 4. typ transformačního procesu (hodnocení) představuje informativní zpětnou vazbu a propojuje tedy poznatky z průběhu výuky s požadavky kurikula: stanovenými cíli (resp. kompetencemi), s výstupy a učivem. Hodnocení by mělo přinést informace, do jaké míry výuka dosáhla stanovených cílů a jak kvalitně se v ní dařilo zvládnout vzdělávací obsah. Jedná se tedy o hodnocení kvality výuky. Jestliže reflexe výuky ústí do kladného hodnocení, učitelé mohou pokračovat ve svém dosavadním pojetí výuky a také není třeba měnit kurikulární dokumenty. Naopak, je-li hodnocení záporné, měla by následovat opatření k nápravě zjištěných nedostatků. Nejrozsáhlejším typem takové nápravy jsou tzv. reformy kurikula. Ty mají přinést všeobecné zlepšení kvality výuky v celém vzdělávacím systému státu, ale ne vždy jsou dost úspěšné. Nezřídka bývají provázeny řadou rozporných reakcí ze strany učitelů, z nichž někteří reformu vítají, jiní ji naopak odmítají (srov. Janík & Stuchlíková, 2010). Nadto nebývá snadné zajistit dostatečně účinnou implementaci reformních záměrů do vzdělávací praxe, především do systematického vzdělávání učitelů.

Tematické plány jsou důležitou, byť nepovinnou spojnicí mezi každodenními přípravami učitelů na výuku a ŠVP. Prokázal to výzkum uskutečněný na gymnáziích v první dekádě milénia (Janík & Stuchlíková, 2010, s. 112–115). 13 Učební úlohy jsou svorníkem neboli „švem“ mezi onto- a psychodidaktickou trasnformací (typy úloh a následně jejich výběr ve vyučovací hodině. 12

1.2.1 Model transformace obsahu v komunikačně pojaté didaktice biologie V předcházejících odstavcích jsme vyložili, že hlavním předmětem zkoumání v didaktice biologie jsou různé podoby a fáze transformace obsahu, který mají žáci zvládat, porozumět mu a umět se o něm dorozumět. Polem pro dosažení tohoto cíle je učební prostředí – v něm za pomoci učitele dochází k setkávání žákovských dosavadních zkušeností, resp. představ, s expertními představami vědců. V učebním prostředí se obsah transformuje prostřednictvím učebních úloh (úlohy mohou být různě složité: od prostého zapamatování poznatku k řešení komplikovaného projektu). Při řešení učebních úloh se ve vědomí žáků utvářejí nové významové struktury v podobě mentálních schémat uspořádaných jako „sítě“ významů, tzv. sémanticko-logické sítě (Slavík, J. et al., 2017, s. 102–108, Chocholoušková & Hajerová Műllerová, 2019, in press). Takovou síť jistě nelze „uvnitř hlavy“ pozorovat, ale dá se o ní usuzovat na podkladě žákovy činnosti a komunikace (co žák umí a čemu rozumí, čemu nikoliv) a lze ji pak schematicky popsat např. v podobě pojmových, resp. konceptových map (např. Torkar et al., 2017). Kdybychom porovnali konceptovou mapu před výukou a po ní, měli bychom zjistit změny: po výuce by příslušná „síť“ žákem zvládnutých významů a vztahů mezi nimi měla být bohatší a lépe propojená významovými a logickými souvislostmi. Měla by proto žákovi lépe sloužit k oborovému myšlení, jednání a k odborné komunikaci v rámci oboru. Tohoto cíle je uspokojivě dosaženo pouze tehdy, jestliže žáci dobře rozumějí obsahu – učivu, které se učí (Chocholoušková & Hajerová Műllerová, 2019, in press). Aby žáci porozuměli obsahu a uměli se o něm dorozumět, musí do žádoucí míry zvládnout všechny potřebné významy – koncepty, včetně jejich významových a logických vztahů tvořících výše zmíněnou strukturu nebo „síť“. Německá didaktika tento proces nazývá zvýznamňování či utváření významu: sémantizace (srov. Hopmann, 2007;14 Gruschka, 2013a; Midtsundstad, 2015). Sémantizace je pohyb mezi věcnou reprezentací obsahu ve výuce (německy Inhalt) a žákovským porozuměním významu (Gehalt). Tento pohyb můžeme schematicky zobrazit uvnitř klasického trojúhelníku vztahů mezi obsahem, učitelem a žákem (viz obr. 3). Jeho výsledkem je schopnost žáka vysvětlit učivo „vlastními slovy“ – rozumět mu.

Hopmann vysvětluje, že sémantizace je proces, v němž žák nabývá porozumění obsahu v učebním prostředí jakožto „vynořující se zkušenosti, která je vždy situovaná v jedinečných momentech a interakcích“ (2007, s. 117). 14