Kémcső, borszeszégő, okostábla és notebook
A kémiaoktatás jelenkori lehetőségei
A természettudományos tárgyakra egyaránt jellemző az absztrakt gondolkodás és a szemléltető elemek jelenléte. Bennük és általuk válik beláthatóvá, hogy képletek és formulák nem mondanak szükségképp ellent a kísérletek látványosságának és kézzelfoghatóságának – sőt, igazán csak ezeken keresztül bizonyulnak megérthetőnek és elsajátíthatónak az élő és élettelen fizikai környezet elvont összefüggései. Absztrakció és szemléltetés játékában azonban egészen új fordulatot hozott a digitális tansegédeszközök megjelenése. Ezek fejlesztésébe és alkalmazásába Csermák Mihály, a Nemzeti Köznevelési Portál (NKP) természettudományos digitálistananyag-fejlesztéseinek feladatszerkesztője, az ajkai Fekete István – Vörösmarty Mihály Általános Iskola és Gimnázium kémia–földrajz szakos tanára kalauzolt el minket.
Mely tárgyakból és évfolyamok számára készültek természettudományos digitális feladatok az Ön közreműködésével?
A 2023-as természettudomány tantárgyhoz kapcsolódó NKP-s digitális tartalomfejlesztésben vettem részt. Tananyagfejlesztő kollégáimmal – Dr. Both Mária Gabriellával és Vitéz Annamáriával – a 7., 8., és 11. évfolyam számára készült tankönyvek online tartalmát bővítettük okosfeladatokkal, projektfeladatokkal. A fejlesztésről a továbbiakban is többes szám első személyben beszélnék, mivel a feladatok megalkotása során folyamatos volt az interakció közöttünk, támogattuk egymást tapasztalatainkkal, ötleteinkkel. Igazi csapatmunka volt.
A fejlesztés során az évfolyamok eltérő didaktikai céljainak megfelelően terveztük és valósítottuk meg a leckékhez kapcsolódó feladatokat. A 7.-es és 8.-os kiadvány okosfeladatainak rendszere egészen hasonló, a portál feladatmotorjainak pedig szinte mindegyikét használni tudtuk a kivitelezés során. A 11. évfolyam könyvéhez kapcsolódó fejlesztés azonban már más kihívás elé állította a csapatot. A gimnáziumok 11. évfolyamán azoknak a tanulóknak kell természettudomány tantárgyat tanulni, akik emelt szintű fakultációs képzésben nem ilyen tárgyat választottak. Így feltéve, hogy az érintett célcsoport diákjainak természettudományos ismeretei eltérnek, érdeklődésük pedig más-más szintű és irányultságú, arra törekedtünk, hogy a feladatok tartalma és a munkaforma egyaránt széles körben segítse a tanulók tudás- és képességfejlődését. A 11.-es természettudomány-tankönyv azonban más szempontból is újdonság a köznevelésben.
Takács Ádám, az NKP természettudományos digitális fejlesztések szenior témavezetője, valamint Arday István földrajz szakos pedagógus és szerkesztő munkatársunk koordinálásával olyan holisztikus és modern szemléletben igyekeztük bővíteni a tanulók ismereteit, ami nemcsak a diákok és tanárkollégák számára, hanem nekünk, digitális tartalomfejlesztőknek is inspiráló hatású. A már hagyományos interaktív okosfeladatokon túl szükséges volt úgynevezett kiegészítő feladatokat is készíteni. Ezek az adott tanulási egység végén találhatók egy-egy szürke színű, „Kiegészítő” feliratú lenyíló sávban. Ha csak az első témakörhöz fejlesztett kiegészítő feladatokat vesszük számba, akkor is kellőképp sokszínű és motiváló témákkal, munkaformákkal találkozhatunk. Például: Baruch Spinoza holland filozófus ihlette drámajáték megalkotása, a kibontott szénsavas pezsgősüvegbe tett kanál szénsavmegtartó hatásának vizsgálata vakpróbás kísérlettel, egy workshop megtartása Galileo Galilei, Johannes Kepler, William Harvey és Marcello Malpighi szerepébe bújó diákokkal vagy tudománytörténeti forrás- és adatelemzés Semmelweis Ignác munkásságához kapcsolódóan mind-mind remek lehetőséget kínál a szórakoztató ismeretbővítéshez az adott témakör kapcsán.
Érdekesség, hogy a csak az online térben megtalálható feladatokat a diákoknak lehetőségükben áll a valós térben, élő interakciós folyamatban is megvalósítani. Ez kiemelkedően fontos, hiszen az alfa generációs gyerekek szociális kompetenciáinak fejlesztése központi feladata a mai közoktatásnak. A kiegészítő feladatok mindazonáltal órai keretek között, de otthoni feladatként is elvégezhetők. Minden szükséges helyen feltüntettük a megoldáshoz szükséges források linkjeit, ezzel is segítve a feladatmegoldást. Jó szívvel tudom ajánlani minden szaktárgyat tanító kollégának ezeket a tartalmakat, rendkívül aktív és élményközpontú tanórák szervezhetők ugyanis a segítségükkel.
Melyek azok az oktatásmódszertani és tanulói igények, amelyeknek általánosságban meg kell felelnie egy jól összeállított digitális feladatnak?
Talán az egyik legfontosabb szempont, hogy a feladatok nehézségi szintje, megfogalmazása, képi világa a lehető legnagyobb mértékben alkalmazkodjon a ma iskolába járó gyerekekhez. Lényeges az is, hogy a tanóra didaktikai menetébe szervesen beilleszthető legyen, illetve otthoni önálló feladatként az önálló tanulási képességeket is fejleszthesse a feladat. Főállású tanárként az elmúlt huszonöt évben városi gimnáziumban, szakközépiskolában, de falusi kisiskolákban is volt szerencsém tanítani a kémiát. Utóbbi két iskolatípusban saját döntés alapján vállaltam óraadói feladatokat, mert hivatásom részének tartom, hogy minden gyermek – ha lehetőség van rá – megfelelő szakmaiságú, gyakorlat- és élményközpontú kémiaoktatásban vehessen részt. Tapasztalatot szereztem kiemelkedő képességű tanulócsoportokban, ahol a cél az OKTV-versenyek döntője és a sikeres emelt szintű érettségi vizsga volt, de olyan osztályokban is, ahol a gyerekek 90%-a sajátos nevelési igényű vagy beilleszkedési, magatartási, tanulási nehézségekkel küzdött, hátrányos szociális hátterű volt.
A feladatok elkészítése során külön figyelmet fordítottunk arra, hogy nehézségi szintjük változatos legyen, minden diák sikerélményhez jusson, fejleszthesse tudását, képességeit. A tehetséggondozást támogató feladatoknál a szükséges plusz ismereteket pedig a feladatok leírása tartalmazza. A feladatok értékelését követően pedig – ha szükséges – kiegészítő magyarázatok is olvashatók az egyes felugró ablakokban.
A diákok motivációja mindig is a tanítási-tanulási folyamat sikerességét megalapozó fontos didaktikai feladatnak számított, a mai diákok esetében azonban még nagyobb jelentősége van ennek. A tanórákon minden eddiginél nagyobb szükség van motiváló elemek „bevetésére”, hogy nyitva tartsuk a tudás befogadására szolgáló „kaput” a gyerekek fejében. Már a digitális feladatok címadásánál is igyekeztünk – mai kifejezéssel élve – „clickbait” (kattintásvadász) meghatározásokkal élni, ami talán a mi generációnknak meghökkentő lehet, az újabb generációk esetében azonban nagyban képes hozzájárulni ahhoz, hogy legyen kedvük rákattintani a feladatra és elkezdeni annak megoldását.
Hogyan jelenik meg a kémia azokban a természettudományos témakörökben, amelyekhez az Ön közreműködésével készültek digitális feladatok?
Az anyagok megismerésének, tulajdonságainak, változásainak ismereteit tárgyaló témakörökben elsősorban az alapvető tudáselemeket ismétlő, rendszerező feladatként jelennek meg a kémiai ismeretek. Az élővilágot bemutató témakörökben főként a test felépítésével, anyagforgalmával, működésével foglalkozó témáknál fordulnak elő olyan feladatok, amelyek a biológiai folyamatokat, jelenségeket azok fizikai és kémiai hátterével együtt szemléltetik. A Kémikus szemmel a szerveinkről című feladatban a definíció tartalmát és szóhasználatát tekintve kiemelt szerepet kapott az egyes emberi szervek meghatározásában azok kémiai háttere. A 7.-es év végi összefoglaló feladatsorban pedig az élő- és élettelen világban kísérheti nyomon az oxigén és a víz útját a diák. Az ilyen és ehhez hasonló feladatok esetében egyaránt cél, hogy a fizikai és kémiai folyamatok mellett a növények és állatok szervezetében zajló változások összefüggéseit is mélyebben megértsék a diákok.
Egy másik összefoglaló feladatsorban a fiziológiás sóoldatot bontjuk szét kémiailag tiszta anyagokra, majd kémiai részecskékre, a kotyogó kávéfőző működésén keresztül pedig az anyagok fizikai-kémiai változásait ismételjük át, noha a példa kiváló lehetőséget nyújt az oldatokhoz kapcsolódó ismeretek alkalmazásához is. A digitális tartalmak között kiemelt szerepe van az animációknak, amelyek mozgóképi világukkal segítenek megérteni a kémia és a kapcsolódó természettudományok többször absztrakt jelenségeit, folyamatait. Itt kiemelném a 7.-es tankönyv végén elhelyezett A Nap és a földi élet című animációt, ami a természettudományos belső koncentráció mellett a külső koncentrációra is nagy hangsúlyt helyez. Az animációban a Nap egyetemes emberi kultúrában, a különböző vallásokban és a filozófiában betöltött szerepétől egészen a vaddisznók anyagcserefolyamatáig vesszük végig az égitest földi életre gyakorolt hatását. A „nagy utazás” során pedig csillagászati, részecskefizikai, kémiai és biológiai ismeretekkel találkozhatnak a diákok, és láthatják, hogy környezetünk folyamataiban a természettudományban tanultak milyen egységes rendszert alkotnak.
Hogyan integrálhatók az online platform nyújtotta lehetőségek a reáltudományos tárgyak oktatásába?
Kémiatanárként az élő megismerést, tapasztalatszerzést tartom a legfontosabbnak. Az anyagok tudományát, a kémiát nem szabad(na) demonstrációs és tanulókísérletek nélkül tanítani. Sajnos a heti 1,5 órás időkeret szűkre szabja a lehetőségeket, de törekedni kell arra, hogy a lehető legtöbb órán szerepeljenek kísérletek. Szerencsére a vegyszer- és eszközellátottság megfelelő, még azokban a kis falusi iskolákban is, ahol óraadóként dolgozom. Ha mégsem adottak a feltételek, vagy túl veszélyes egy kísérlet, a kollégák az NKP portál kísérletvideóit is levetíthetik.
Felmerül a kérdés, hogy hol lapul az az „időablak”, amely lehetőséget kínál az NKP feladatbankjának integrálására az oktatási folyamatba. A portál egyik kémiaoktatásban betöltött fontos szerepét az otthoni önálló tanulási folyamat támogatásában látom, hiszen a portál működése, felépítése nagyban képes elősegíteni ezt; az interaktív feladatok tanár híján is megfelelő visszacsatolást adnak a diákoknak. A másik fontos szerep a platform gazdag kép-, videó-, és animációs tartalmaiban keresendő, interaktív feladatait ugyanis hatékonyan lehet alkalmazni, akár motiváló elemként vagy az ismeretek szintézisét segítő komponensként is. A tanárnak és a diáknak egyaránt komplex óratervet nyújtanak a platform leckéi, okostábla és/vagy tanulói notebookok segítségével pedig akár egy teljes tanóra levezethető az NKP-portál tartalmaival. Erre elsősorban a földrajz és biológia tantárgyaknál nyílik több lehetőség, de ha a tanár kevesebbet kísérletezik fizika- vagy kémiaórákon, akkor itt is teljes mértékben integrálható a tanórába a leckék tartalma.
Tapasztalatai szerint milyen a reáltudományos órákra bevitt digitális eszközök fogadtatása a tanulók részéről?
Noha a tanórán számomra továbbra is előnyt élvez a kémcső és a borszeszégő, a digitális tartalmak is egyre nagyobb szerepet kapnak az óráimon, jóllehet, nem olyan mennyiségben, mint mondjuk a földrajzóráimon. A tanulók mindig örömmel fogadják, ha digitális eszközöket is „bevetünk” az oktatási folyamatban. Egy jól megtervezett digitális feladatsor képes a gyerekek figyelmét felkelteni, fenntartani. Önmagában már az eszközök használata is motiváló számukra, hiszen digitális bennszülöttként ezek jelentik nekik a megszokott, ismerős környezetet. Ám ha megkérdezem a gyerekeket, hogy digitális óra legyen, vagy tanulói kísérlet, videón mutassam be a demonstrációs kísérletet vagy élőben, akkor szinte kivétel nélkül mindenki az utóbbi lehetőségeket választja. Szerencsére a gyermekekben ma is jelen van az igény a környezetük anyagainak, folyamatainak közvetlen, élő megismerésére, amit a digitális világban nem szerezhetnek meg. Így is fontos szerep jut a digitális tartalmaknak a kémiaoktatásban, hiszen a folyamatok, jelenségek modellezését, az absztrakt gondolkodás fejlesztését nagymértékben képesek támogatni.