Rola eksperymentu i doświadczenia w kształceniu przyrodniczym

Celem edukacji wczesnoszkolnej w zakresie edukacji przyrodniczej jest rozbudzanie przyrodniczych zainteresowań oraz potrzeby bezpośredniego kontaktu z przyrodą. Uwagi wskazują na to, że wiedza przyrodnicza nie może być kształtowana tylko za pomocą podręczników. Edukacja przyrodnicza powinna umożliwić dzieciom kontakt ze środowiskiem naturalnym. Zgodnie z myślą podstawy programowej w salach należy zorganizować kąciki umożliwiające hodowlę roślin i zwierząt. W przypadku braku takiej możliwości nauczyciele powinny przeprowadzać także lekcje np. w ogrodzie botanicznym. Aby zrealizować treści programowe można stosować różnorodne metody nauczania. Najbardziej odpowiednie wydają się być oglądowe i te oparte na działaniu dziecka. Zaliczyć do nich można obserwacje, rozwiązywanie problemów, doświadczenia i eksperymenty. Proste doświadczenia pokazują dzieciom jakie zasady rządzą prawami natury.

Eksperyment (łac. experimentum -doświadczenie, badanie) – metoda badań, która typowa jest dla nauk indywidualnych. Podstawową częścią jest wywoływanie jakiegoś procesu bądź regulowanie warunków na niego wpływających w celu umożliwienia dokładniejszego zbadania.

Doświadczenie- wykonywanie badania przez zastosowanie chemicznej lub fizycznej procedury, metody badań stworzonej do wykrywania obecności substancji lub właściwości.

Prowadzenie doświadczeń i przeprowadzanie eksperymentów na lekcjach przyrody pozwala realizować następujące cele:

- cele poznawcze

Można zaliczyć tutaj:

- rozwijanie twórczej działalności

- zapoznanie z metodami i formami pracy badawczej

- budzenie zainteresowań naukowych

- nauka samodzielnego myślenia i wyciągania wniosków

- podnoszenie poziomu i zwiększanie zakresu wiedzy biologicznej

- cele kształcące

- umiejętność posługiwania się właściwą terminologią

- umiejętność rozwiązywania problemów w sposób twórczy

- wyrabianie umiejętności prowadzenia dyskusji, przedstawiania swoich racji popartych własnymi doświadczeniami

- korzystanie z różnych dokumentacji zapisu wniosków z doświadczeń lub eksperymentów

- cele wychowawcze

Zaliczamy tutaj:

- wyrabianie wytrwałości w dążeniu do celu

- stwarzanie okazji do lepszego poznania siebie, swoich możliwości

- utrwalanie pozytywnych cech charakteru takich jak: pracowitość, systematyczność, spostrzegawczość, dokładność

- pobudzanie ambicji i "zdrowej" rywalizacji

- nawiązywanie przyjaźni między uczestnikami ćwiczeń opartej na wspólnych zainteresowaniach i dążeniach.

Ważne jest, aby nauczyciel przygotowując doświadczenie i eksperyment przestrzegał kilku zasad.

- Doświadczenie powinno być proste, możliwe do przeprowadzenia samodzielnie przez ucznia

- dziecko powinno samo wykonać pewne czynności, operacje manualne lub myślowe, np. wykonać doświadczenie zgodnie z instrukcją

- Wykonywane czynności eksploracyjne powinny doprowadzić do zamierzonego wyniku, co sprawia, że będą bardziej skłonne do wypowiedzi i wnioskowania. Będą także z zapałem uczestniczyły w kolejnych zajęciach.

- Uczeń przeprowadzający doświadczenie musi mieć możliwość dokładnego obserwowania oraz obserwacji poszczególnych etapów.

Nauczyciel, który zamierza przeprowadzić doświadczenie musi podjąć trud weryfikacji i słuszności swojej decyzji. Powinien przeprowadzić doświadczenie w domu, aby zwrócić uwagę na uzyskane rezultaty. Musi zweryfikować możliwość doprowadzenia doświadczenia do końca i czy zakończy się ono sukcesem. W ten sposób może także sprawdzić ile czasu zajmie przygotowanie doświadczenia oraz jakie przedmioty będą potrzebne. Nauczyciel musi sformułować odpowiednie pytania, należy zwrócić uwagę, aby nie sugerowały one odpowiedzi. Dzieci nie znające efektu końcowego doświadczenia chętniej będą w nim uczestniczyły. Nauczyciel musi wykonać szereg czynności umożliwiających sprawne wykonanie eksperymentu:

– przygotowanie miejsca pracy – m.in. odpowiednie rozmieszczenie ławek, w taki sposób, aby nauczyciel mógł dojść do każdej grupy, a dzieciom ich układ zapewnił swobodę poruszania się;

– podział uczniów na grupy; – rozdanie każdej grupie instrukcji (najlepiej w formie wydruku) oraz jej dokładne omówienie i zwrócenie uwagi na istotne punkty doświadczenia;

– przekazanie uczniom materiałów potrzebnych do wykonania eksperymentu;

– przydzielenie każdemu dziecku w grupie zadania (dzięki czemu wzrasta świadomość jestem za coś odpowiedzialny) lub umożliwienie ich wyboru;

– omówienie sposobów notowania spostrzeżeń (jeżeli zachodzi taka konieczność);

Zdaniem R. Dudziak nauczanie i uczenie się z wykorzystaniem eksperymentu daje możliwość postawienia uczniów w sytuacjach problemowych uruchamiających ich aktywność poznawczą. Możliwości jakie niosą za sobą doświadczenia w rozwoju poznawczym są duże. Stwarzają bowiem szanse na wczucie się w rolę prawdziwego naukowca, badacza i eksperymentatora.

Wykorzystywanie doświadczeń i eksperymentów podczas zajęć przyczynia się nie tylko do rozwoju poznawczego dzieci. Wpływają także pozytywnie na kształcenie koordynacji wzrokowo – ruchowej i sprawności manualnej poprzez korzystanie z różnych przedmiotów używanych przy eksperymentach. Korzysta się z różnych przedmiotów, aby zmierzyć, zważyć, przesypać, przelać, zawiązać lub narysować. Podczas wykonywania eksperymentów dzieci uczą się planować swoje zadania. Działania o charakterze doświadczalnym, badawczym są zajęciami kreatywnymi. Wyznaczając dzieciom przestrzeń działania i tworząc możliwości eksperymentowania rozwijamy u dzieci kreatywność, która w późniejszym życiu pozwala przezwyciężać przeszkody i wypróbowywać nowe możliwości postępowania. Przeprowadzanie eksperymentów nigdy nie jest dla dzieci obojętne, zawsze wyzwala emocje i przeżycia. Najpierw pojawia się radość z wykonywanych czynności, później zaciekawienie, czasem niecierpliwość, i satysfakcja z uzyskanych rezultatów.

Przykłady eksperymentów przyrodniczych w

Klasach I - III.

Doświadczenie 1

Czy owoce i warzywa zawierają wodę ?

Na tarce należy utrzeć pietruszkę, jabłko, marchewkę, ziemniaka. Każdy z warzyw i owoców kładziemy na złożoną gazę i odciskamy sok do szklanki. Doświadczenie pokazuje dzieciom, że w warzywach i owocach znajduje się woda.

Doświadczenie 2

Czy powietrze zawiera wodę ?

Należy przygotować dwie szklanki. Do jednej włożyć kostki lub kawałki lodu. Drugą pozostawić pustą. Po chwili pusta szklanka nadal jest pusta, natomiast szklanka napełniona lodem w dotyku jest chłodniejsza i na zewnątrz wilgotna. Znajdująca się w powietrzu woda skropliła się na zewnątrz zimnej szklanki. Doświadczenie pokazuje dzieciom, że woda znajdująca się w powietrzu jako para wodna, osadza się na zimnych przedmiotach w postaci kropelek.

Doświadczenie 3

Czy ziemia zawiera wodę? (doświadczenie musi być przygotowane dzień wcześniej).

Do jednego pojemnika (przezroczystego) wsypujemy świeżą ziemię, drugi pozostawiamy pusty. Oba szczelnie przykrywamy spodkami. Po jednym dniu zauważamy, że na wewnętrznej stronie spodeczka przykrywającego pojemnik z ziemią zebrało się sporo wody. Skąd się ona wzięła? Z zewnątrz na pewno nie, bo pojemnik był szczelnie przykryty spodeczkiem. Woda mogła się wziąć jedynie z ziemi.

Doświadczenie pokazuje dzieciom, że w ziemi znajduje się woda.

Doświadczenie 4

Czy płatki i liście też zawierają wodę ?

Płatki różnych kwiatów, sałatę, liście pietruszki rozcieramy w dłoniach. Wyczuwamy wilgoć - to jest woda. Gdy rozetniemy liście także wydzieli się woda. Doświadczenie pokazuje dzieciom, że płatki i liście zawierają wodę.

Doświadczenie 5

Czy światło może być pochłonięte przez przedmioty ?

Potrzebne: Czarny materiał, folia aluminiowa, latarka lub lampa, zaciemnione pomieszczenie.

W ciemnym pomieszczeniu nauczyciel skierowuje źródło światła na ciemny materiał, następnie drugie źródło światła na folię. Dzieci głośno komentują swoje wrażenia. Przy oświetleniu materiału w pomieszczeniu jest ciemniej niż przy oświetleniu folii. Pokazujemy dzieciom, że światło zostało pochłonięte przez czarną powierzchnię a folia odbija światło (podobnie jak lusterko ).

Doświadczenie 6

Duch w butelce ?

Potrzebne: butelka plastikowa, moneta 50 - groszowa.

Na uprzednio zwilżonym wejściu do chłodnej butelki kładziemy monetę. Butelkę chwytamy w możliwie ciepłe ręce i pocieramy ją. Co zaobserwujemy? Moneta zaczyna się poruszać, drgać, jakby podnosił ją jakiś duch znajdujący się w butelce. Ale czy to jest rzeczywiście duch? Nie. To tylko ciepło z naszych rąk zostało przeniesione na zimną butelkę, a stamtąd na znajdujące się w butelce powietrze. Ciepłe powietrze rozszerza się i podczas wydostawania się z butelki podnosi monetę. Nie są to więc żadne czary.

Bibliografia:

Budniak A., Doświadczenia przyrodnicze w poznawaniu środowiska przez uczniów klas początkowych, Katowice 2009

Braun, D. Badanie i odkrywanie świata z dziećmi, Kielce 2002

Dudziak R., Eksperyment biologiczny w projektach uczniowskich, [w:] Metoda projektów i jej konteksty w szkolnej edukacji przyrodniczej i matematycznej, red. S. Dylak, Poznań 2012

Klus-Stańska D., Dydaktyka wobec chaosu pojęć i zdarzeń, Warszawa 2010

Misiorowska E., Nasza klasa. Program edukacji wczesnoszkolnej, Kielce 2009, s. 8. 2

Sawicki M., Edukacja środowiskowa w klasach I-III szkoły podstawowej, Warszawa 1997

Wolski R., Metodyka eksperymentu chemicznego. Gimnazjum, Uniwersytet im. A. Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii, Poznań 2008

Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej z dnia 23 grudnia 2008 roku w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół, Dz. U. z dnia 15 stycznia 2009 r., nr 4, poz. 17, załącznik nr 2, s. 20

4