Nauczając dzieci, nie możemy patrzeć na świat z perspektywy osoby dorosłej. One mają inną konstrukcję umysłową i zaskakują sposobem budowania skojarzeń. Jak zatem organizować dla nich zajęcia wyjaśniające zjawiska przyrodnicze?

Dzieci postrzegają obiekty przyrody nieożywionej, np. drzewa, chmury czy wodę w strumieniu, jako istoty żywe. Uważają, że obiekty te są świadome i mają własną wolę, że np. chmury na niebie poruszają się, bo tak chcą. Zjawisko to nazywane jest dziecięcym animizmem. Jego apogeum przypada na końcowy okres przedszkola, choć niekiedy ten sposób myślenia widać także w okresie szkolnym. Powodem, dla którego zdarza się nawet u 12-latków, jest to, że nie mieli oni okazji zweryfikować swoich przekonań na temat sposobu funkcjonowania otaczającego świata. 

W podobny sposób dzieci doszukują się źródeł pochodzenia przedmiotów w otoczeniu. Uważają, że wszystko na świecie jest przez kogoś wykonane. Zjawisko to nazywa się artyficjalizmem. Na przykład oglądając unoszące się w bezchmurne niebo kłęby pary z kominów fabrycznych, dziecko dochodzi do wniosku, że powstają z nich chmury. A zatem gdyby nie kominy fabryk, nie byłoby chmur na niebie. Podobnie jak w przypadku animizmu, dziecko z czasem dojrzewa do świadomości, że świat nie został stworzony przez człowieka i że obiekty takie jak chmury, księżyc czy gwiazdy są pochodzenia naturalnego.

Pojawia się zatem pytanie - jak określić, czy dzieci przyjęły już naukowy obraz rzeczywistości? Trudno to jednoznacznie ustalić. Pytając wprost, możemy usłyszeć odpowiedź wyuczoną lub zasłyszaną, niekoniecznie odzwierciedlającą rzeczywiste wyobrażenia dziecka. Na przykład podczas pisania sprawdzianów dziecko formułuje takie wypowiedzi, których oczekuje nauczyciel, ponieważ zdaje sobie sprawę, że za prawidłową odpowiedź czeka na nie nagroda. Jednakże w codziennej sytuacji, np. gdy na dziennym niebie dostrzeże księżyc, zapyta - dlaczego księżyc jest na niebie w ciągu dnia, „a przecież on robi noc…”. Takie wyobrażenia wydają się naiwne i w oczach dorosłych tak niedorzeczne, że nie są traktowane poważnie. Wielu nauczycieli, prowadząc zajęcia, pomija te wypowiedzi (niesłusznie), nie dając dzieciom okazji do konfrontowania swoich przekonań z rzeczywistością. Koncentrują się na wypowiedziach tych dzieci, które przejawiają naukowe wyobrażenie.

My, dorośli, często mamy kłopoty z wyjaśnieniem takich podstawowych pojęć z fizyki, jak energia, ciśnienie, ciepło czy temperatura. Przez pryzmat siebie możemy ocenić możliwości poznawcze dzieci, których doświadczenie życiowe jest zdecydowanie krótsze. W dodatku w trakcie poznawania świata dzieci stykają się także z wieloma informacjami zakłócającymi, np. gdy nauczyciel w nieprawidłowy sposób przekazuje im wiedzę, gdy omawiają przyczyny zjawisk przyrodniczych między sobą czy oglądają bajki i filmy przepełnione zachowaniami bohaterów sprzecznymi z rzeczywistością .

Uczenie zjawisk przyrodniczych jest możliwe już wśród dzieci przedszkolnych, jeśli zajęcia te są oparte na właściwych elementach. Trzeba jednak zaznaczyć, że dzieci nie przyjmują danych z otoczenia bez ich wcześniejszej oceny. Weryfikują je zgodnie z własnym doświadczeniem. Porównują je z zachowaniem przedmiotów, które kiedyś mogły zaobserwować i które były na tyle charakterystyczne, że utkwiły w ich pamięci. Jeśli nowa informacja pasuje do struktury wiedzy, którą dziecko zdążyło już zbudować, wówczas przyjmuje ją, rozszerzając w ten sposób swoją strukturę poznawczą (ten proces Piaget nazywa asymilacją wiedzy, por. J. Piaget, Równoważenie struktur poznawczych. Centralny problem rozwoju, PWN, Warszawa 1981). Inaczej jest, gdy nowa informacja jest tak odległa od zbudowanego w umyśle wyobrażenia świata, że dziecko waha się przed przyjęciem jej. Prawidłowość jest jednak taka, że im więcej doświadczeń mają dzieci, tym łatwiej im przyjąć naukowe wyobrażenie.

Jak mówić o ogniu?

W przypadku ognia wiedza dzieci jest niewielka. Nie dość, że pozostaje abstrakcyjna (dzieci poznają ogień tylko z dużej odległości), to dorośli opisują go, używając często trudnych pojęć (np. tłumaczą, że ogień szybko się przemieszcza - choć nie ma nóg). Nic zatem dziwnego, że wyobrażenia dzieci o zachowaniu ognia są niewłaściwe i przez to nie doceniają one jego właściwości. Na przykład bawiąc się z ogniem, przestają sobie z nim radzić i w konsekwencji dochodzi do wypadku.

Prowadząc zajęcia z dziećmi, trzeba mieć świadomość, że zanim zrezygnują ze swoich naiwnych przekonań, muszą zweryfikować swoją wiedzę. Następuje to poprzez przeprowadzanie doświadczeń i obserwację zjawisk, w efekcie których mogą doświadczyć dysonansu poznawczego, a więc różnicy między tym, jak one same przewidywały efekt zjawiska, a jego rzeczywistym zakończeniem. Dokonane odkrycie jest dla nauczyciela punktem wyjścia, ponieważ dziecko, które uzmysłowiło sobie, że czegoś nie wie, jest zainteresowane zrozumieniem. Dzieci przedszkolne patrzą wówczas z zainteresowaniem, a uczniowie szkolni potrafią zadać całe mnóstwo pytań uszczegóławiających.

Trzeba pamiętać, że nawet najlepiej przygotowane zajęcia mogą okazać się nieskuteczne, jeśli punktem wyjścia nie będzie aktualny poziom wiedzy dzieci. Chcąc ustalić, co dzieci wiedzą na temat ognia czy jego gaszenia, można przeprowadzić eksperyment wstępny, np. pokazując świeczkę i zapowiadając, że zaraz zostanie ona przykryta słoikiem ustawionym do góry dnem. Pytanie „co się może stać” musimy zadać, zanim przeprowadzimy eksperyment. W ten sposób dzieci będą wskazywały swoje hipotezy. Jedne od razu powiedzą, że świeczka zgaśnie, inne będą obstawały przy tym, że ogień dalej się będzie palił, przepalając w konsekwencji szkło słoika. Przykład ten pokazuje, jak za pomocą pytań stawianych dziecku można ustalić aktualny poziom jego wiedzy. To natomiast może skłonić do rozpoczęcia zajęć od wyjaśnienia tego zjawiska i udowodnienia go poprzez eksperyment, a wiec przysłaniając słoikiem palącą się świeczkę.

Analogicznie można sprawdzić, co dzieci wiedzą na temat efektu reakcji kwasu z zasadą, a więc zjawiska, w którym wytwarza się dwutlenek węgla. Dzieci, obserwujące jak zachowuje się ocet wylany na sodę, widzą tylko pianę. Rzadko który uczeń wie, że pojawia się także niewidoczny, bezwonny gaz. Podobnie dzieci niewiele wiedzą na temat sposobu zachowania się metali, plastiku, kamieni czy szkła włożonych do ognia. Wielu uczniów nie wie, że jeden rodzaj metalu po nagrzaniu się może czerwienieć, a inny pozostanie bezbarwny, jednak oba są gorące. Przeprowadzone doświadczenia mogą posłużyć do ustalenia poziomu wiedzy dzieci jako punktu wyjścia do organizowania zajęć.

Czy jeśli w trakcie doświadczeń dzieci zauważą, że obiekt zachowuje się inaczej, niż przewidywały, oznacza to, że od tego momentu będą inaczej oceniały to zjawisko? Niestety nie. Konfrontując się z nową informacją, dziecko wcale nie musi jej przyjąć. Może ono (por. S. Kang, L.C. Scharmann, T. Noh, 2004, Re-examining the role of cognitive conflict in science concept learning, Res. Sci. Educ. 34, 71-96):

• zupełnie odrzucić nową informację, traktując ją jako taką, która go nie dotyczy,
• ponownie zinterpretować dane i tak je zanalizować, aby pasowały do obecnego stanu jego wiedzy,
• wykluczyć nową informację spośród pozostałych i potraktować ją jako dotyczącą innego, pokrewnego zagadnienia - przypomina to tzw. dwoistość stanów i przekształceń u dzieci, które są w stanie zaakceptować wyjaśnienia sobie przeczące (por. J. Piaget, B. Inhelder, Psychologia dziecka, Wrocław, Siermioróg 1999),
• nowa informacja może także wzbudzić niepewność, tworząc swego rodzaju wyłom w dotychczasowej strukturze - w konsekwencji dzieci mogą zmienić swoje przekonania jednak rdzeń wierzenia pozostanie nienaruszony,

• dzieci mogą przestać ufać swoim dotychczasowym przekonaniom i zacząć poszukiwać nowych informacji na temat nowego poglądu, a ostatecznie mogą zmienić swoje przekonanie.

I tak, w zależności od przyjętego scenariusza, dzieci mogą wyjaśniać zjawisko, podając (za: L. Keleman, „Rozumienie pojęć przez uczniów szkoły podstawowej”, w: Psychologia rozumienia, red. W. Szewczuk, Warszawa 1968, s. 227-242):

• przyczyny nierealne (a więc animistyczne, artyficjalistyczne),
• realne przyczyny, które jednak nie pozostają w związku przyczynowym z danym faktem,
• przyczyny faktyczne, które rzeczywiście wchodzą w skład związku przyczynowego, ale są nieistotne (synkretyzm),
• przyczynę istotną, ale niesprecyzowaną (fragmentarycznie),
• przyczynę specyficzną, ale bez znajomości praw (np., fizycznych), które stanowią podstawę do rozumienia danego związku,
• przyczyny na podstawie ogólnego prawa,
• przyczyny na podstawie kilku praw ogólnych.

Pewną ciekawostką związaną z myśleniem dzieci jest także tzw. artyficjalizm techniczny (por. J. Piaget, Jak dziecko sobie wyobraża świat, PWN, Warszawa 2006). Dzisiaj, gdy coraz częściej można zobaczyć urządzenia podające produkty spożywcze, dzieci częściej odpowiadają, że mleko pochodzi z mlekomatu, a nie od krowy. Wypowiedzi te wynikają z prostego łączenia związków, to z kolei określa się mianem synkretyzmu myślenia (por. L. Wygotski, Wybrane prace psychologiczne, PWN, Warszawa 1971, s. 232-243). Ponadto wiele dzieci szkolnych, oceniając zjawiska przyrodnicze, ulega dominacji zmysłu wzroku, zamiast polegać na własnej wiedzy. Na przykład przelewając wodę ze szklanki do węższego, ale wyższego pojemnika, wiele z nich ocenia, że wody jest więcej w nowym pojemniku, mimo że podczas przelewania nie uroniły ani jednej kropli. Dzieci sugerują się poziomem wody, nie biorąc pod uwagę zajmowanej przez nią objętości.

Jak pracować z dziećmi?

Przygotowując się do pracy z dziećmi, trzeba mieć więc świadomość odmienności ich spojrzenia na otaczający świat. Celem tego artykułu jest nie tyle zwrócenie uwagi na inność dziecięcej perspektywy, co dostarczenie przykładów skutecznych oddziaływań, które przyczynią się do budowania w dziecięcym umyśle sensownej wiedzy na temat właściwości ognia. Przyczynkiem dla każdego działania jest motywacja dzieci. Istotne jest zatem zwrócenie uwagi na ich zainteresowania. Jednym ze wskaźników zainteresowań są dziecięce pytania. Badania Stefana Szumana (Rozwój pytań dziecka. Badania nad rozwojem umysłowości dziecka na tle jego pytań, Nasza Księgarnia, Warszawa - Wilno - Lublin 1939) wskazały, że wraz z wiekiem dzieci coraz bardziej są zainteresowane procesem badawczym - zadają pytania o to, co by było, gdyby, zwracają uwagę na pomiar: liczbę i czas, interesuje je funkcja i sposób wykonania przedmiotów. Badając treść dziecięcych pytań, Szuman sformułował ponadczasowe zasady pracy z dziećmi. Stwierdził on, że nie wolno ich okłamywać, strofować za to że stawiają pytania, odpowiadać im sucho i lakonicznie. Pisał: „oschłość, nieprzystępność surowość nauczyciela, ale również brak przekonania, że on „się wszystkim interesuje”, na pewno je odstrasza” (tamże, s. 360-361). Nauczyciel powinien pobudzać dzieci do dalszych pytań, formułować krótko i rzeczowo wypowiedzi. Nie powinien jednak zdradzać im całej tajemnicy w jednej odpowiedzi (dzieci nie lubią wykładów). Lepiej sprawdza się krótsza wypowiedź, w której zatrzymamy pewną niedopowiedzianą informację, aby wywołać tym samym kolejne pytanie. W ten sposób, przekazując informacje, wciąż utrzymujemy dzieci w kręgu zainteresowania.

Zdarzają się sytuacje, gdy dziecko zadaje pytanie, na które w danej chwili nie znamy odpowiedzi. Zmęczeni, wolelibyśmy uniknąć odpowiedzi lub przeformułować jego pytanie (np. to rzeczywiście bardzo ciekawe pytanie…). Tego typu zachowania nie pomagają jednak uczniowi iść do przodu. R. Sternberg i L. Spear-Swerling w książce Jak nauczyć dzieci myślenia (Gdańsk 2003) zwracają uwagę, że równie mało wartościowe są sytuacje, w których nauczyciel wprost podaje informację i sytuacje, w których nauczyciel przyznaje się do niewiedzy. Każde zadanie pytania jest bowiem okazją, by zachęcić dziecko do szukania odpowiedzi. Przekazanie uczniowi informacji wprost pozbawia go możliwości samodzielnego zdobycia wiedzy. Należy bowiem pamiętać, że w drodze samodzielnego poznawania dzieci zapamiętują nie tylko nowe informacje, ale także drogę do ich zdobycia (np. sam eksperyment). Źródłem, w którym dzieci mogą samodzielnie szukać odpowiedzi, są: rozmowy ze specjalistami (samo zadanie strażakowi pytania jest już procesem badawczym), prognozowanie różnych rozwiązań eksperymentu (co się może zdarzyć), wraz ze sposobami ich oceny (jeśli coś się zdarzy, to jak mam się ustawić, żeby móc to lepiej zaobserwować) i ich sprawdzeniem (jeśli coś się zdarzyło, to jak mogę to raz jeszcze potwierdzić, jaki inny eksperyment zastosować). To okazje do budowania u dzieci postawy badawczej, a także do gromadzenia wiedzy zgodnej z wiedzą naukową.

Prowadzenie doświadczeń dla dzieci nie jest trudne. Żywo reagują na tego typu sytuacje. Uważnie obserwują i nie mogą się doczekać wyniku. Jednak każde takie doświadczenie może rodzić wiele nieprawidłowych wyobrażeń. Podam przykład. Chciałem pokazać dzieciom, że wiatr to ruch powietrza. Skorzystałem więc z prostego doświadczenia opisanego w wielu książkach, które polega na wywołaniu wiatru za pomocą sztywnej kartki papieru. Machając kartką przed twarzą dziecka, sprawimy, że poczuje ono powiew wiatru, a więc zamierzony efekt. Jednak z perspektywy dziecka wyglądało to nieco inaczej. Dowiedziałem się tego, gdy zadałem dzieciom kolejne pytanie: skąd się bierze wiatr na dworze? Po chwili zastanowienia jedno z dzieci rezolutnie odpowiedziało, że wiatr powstaje w wyniku poruszania się drzew. Przyglądając się doświadczeniu, dzieci przekładały użyte w nim przedmioty na realne zjawisko. Przeniosły także obecność samej kartki i dostrzegły jej ruch w poruszaniu się drzew. Pozostało tylko odwrócić kolejność i powstało skojarzenie synkretyczne.

Jeśli się zastanowimy, ten sposób rozumowania dziecka wydaje się oczywisty. Skojarzenia dziecięce są bowiem proste, wręcz bezpośrednie. Ich zrozumienie przez dorosłych jest ograniczone poprzez wypracowane latami schematy. Z punktu widzenia dydaktyki opisane doświadczenie mogło wyrządzić więcej szkody niż pożytku, ponieważ wykorzystane zostało w niewłaściwy sposób. Choć rzeczywiście wyjaśnia zjawisko wiatru, to jednak nie powinno być przenoszone na zjawisko atmosferyczne, ponieważ tam wiatr powstaje w wyniku ścierania się dwóch mas powietrza, a więc w zupełnie inny sposób (nie mechaniczny - jak to pokazałem). Tak więc przygotowanie doświadczeń wymaga odpowiednich kompetencji i świadomego stosowania.

Tymczasem rynek wypełniony jest wieloma publikacjami, które co prawda opisują interesujące eksperymenty obrazujące niektóre właściwości wiatru, ognia czy elektryczności, jednak niewiele jest wśród nich takich, które zwracają uwagę na to, w jakiej kolejności wykonywać doświadczenia, aby w umyśle dziecka budować ustrukturalizowaną wiedzę. Bezrefleksyjne prowadzenie doświadczeń i eksperymentów może doprowadzić do powstania błędnych skojarzeń, a w konsekwencji do utrudnień w przyswajaniu naukowych wyjaśnień. Ma to ogromne znaczenie w kontekście właściwości ognia i sposobów jego gaszenia.

Jan Amos Jelinek
Autor jest doktorem nauk humanistycznych w zakresie pedagogiki. Pracuje w Katedrze Pedagogiki Małego Dziecka na Akademii Pedagogiki Specjalnej w Warszawie. Zajmuje się problematyką edukacji matematycznej, technicznej i przyrodniczej na etapie edukacji przedszkolnej i szkolnej. Prowadzi internetowy portal dla rodziców i nauczycieli www.dzieciecafizyka.pl.

Jak myślą dzieci

w Ogniku w KP PSP w Policach (1)

w Ogniku w KP PSP w Policach (2)

Podpis pod zdjęcia -  w „Ogniku” w KP PSP w Policach, fot. Paweł Blachura

luty 2017