Wstęp
Nowe tendencje w edukacji stawiają dydaktyków wobec nowych wyzwań. Efekty
nauczania bywają wymierne w różnych dziedzinach, zmiany będące ich wyrazem
ujmowane są w kategoriach wzrostu zakresu przyswojonych informacji i zachowań
oraz w różnicowaniu sposobów operowania nimi. W centrum zainteresowania
dydaktyków od dawna znajduje się materiał nauczania jako element myślenia
ucznia, warunki realizacji założeń procesu kształcenia i wiele problemów psychologicznych,
które odnoszą się do takich zagadnień, jak potrzeby, zainteresowania,
uwaga i organizacja aktywności szkolnej. Dużą wagę przywiązuje się do związków
motywacji z przedmiotem zainteresowań i znaczenia zróżnicowanych elementów
emocjonalnych w procesie uczenia się.
W dotychczasowych badaniach nad programami nauczania biologii i kryteriami
doboru biologicznych treści kształcenia zwracano uwagę m.in.: na wpływ materiału
nauczania na stopień realizacji zakładanych celów nauczania, możliwości
porządkowania pojęć w struktury w oparciu o przestrzeganie logicznych i merytorycznych
zależności między nimi, konieczność uwzględniania wyników badań
w dziedzinie najnowszych gałęzi nauk biologicznych, pogłębianie korelacji wewnątrz-
i międzyprzedmiotowych, potrzeby i sposoby integracji wiedzy nauczania
o przyrodzie. Prowadzone od wielu lat badania ilustrują złożoność relacji między
założeniami programów nauczania a przebiegiem i efektami nauczania na nich
opartego. Unaoczniają również odpowiedzialność autorów programów i nauczycieli
biologii za organizację procesu nauczania i przygotowanie uczniów do dalszej nauki
i zaspokajania potrzeb życiowych.
Coraz częściej powtarzają się pytania (zadawane również przez dydaktyków
biologii na całym świecie) o rodzaj i poziom edukacji przyrodniczej potrzebnej
ludziom do podejmowania społecznych decyzji wymaganych w XXI wieku oraz
o strukturę podstaw wiedzy przyrodniczej uczniów. Przeważa przy tym opinia, że
przyrodnicza edukacja szkolna jest jedynie początkiem ustawicznego kształcenia
mającego trwać przez całe życie.
Problemy badawcze dydaktyki biologii w Polsce w dużej mierze koncentrują
się w ostatnich latach wokół zagadnień związanych z reformą systemu kształcenia
[4] Wstęp
biologicznego i systemu edukacji. Edukacja przyrodnicza na poziomie szkoły podstawowej
stworzyła konieczność podejmowania badań na temat założeń i efektywności
kształcenia zintegrowanego. Przeniesienie wielu znaczących treści nauczania
z poziomu licealnego na poziom gimnazjalny wiązało się z licznymi dyskusjami i pracami
badawczymi na temat prawidłowej dydaktycznej transformacji biologicznych
treści kształcenia na coraz niższe etapy edukacyjne. Nowa podstawa programowa
(2009) zaowocowała zmianą podejścia do wymagań stawianych uczniom. Dała również
zapowiedź dalszych zmian w kolejnych latach jej wprowadzania. Jedną z nich
jest nowy przedmiot licealny przyroda, który wymaga gruntownego opracowania
pod kątem celów i metod nauczania.
Współczesne tendencje do przezwyciężania granic między poszczególnymi
dyscyplinami naukowymi (genetyką, medycyną, fizjologią, embriologią, ekologią,
filozofią, psychologią, etyką) oraz intensywny rozwój nauk z pogranicza różnych
dyscyplin mają wpływ na proces nauczania i uczenia się biologii. Zmuszają bowiem
do integracji opanowywanej przez uczniów wiedzy. Stąd konieczność pogłębionych
badań teoretycznych i empirycznych dotyczących interdyscyplinarnego modelu
kształcenia oraz rozwiązań dydaktycznych mających wpływ na podniesienie efektywności
interdyscyplinarnego nauczania i uczenia się przyrody i biologii na różnych
poziomach kształcenia.
Dzisiejsza debata nad deskryptorami efektów kształcenia i odpowiednimi kompetencjami
uczniów i studentów kierunków przyrodniczych do zastosowania wiedzy
w praktyce otwiera nowe obszary badawcze dotyczące kwalifikacji absolwentów
do uczenia się ustawicznego. Deskryptory efektów kształcenia to punkty odniesień
kwalifikacji, którymi w ramowej strukturze europejskiej są: wiedza i rozumienie
(knowing and understanding), wiedza jak działać (knowing how to act), wiedza jak
być (knowing how to be). Dokumentem, który najbardziej może zmienić podejście
do kształcenia wyższego, jest Ramowa Struktura Kwalifikacji dla Europejskiego
Obszaru Szkolnictwa Wyższego (Framework for Qualifications of EHEA) – drugi dokument
przyjęty w Bergen jako oficjalny dokument Procesu Bolońskiego. Dla dydaktyki
szkoły wyższej oznacza to wejście w nową, obszerną problematykę związaną
z 4 podstawowymi celami kształcenia wyższego, którymi są: (1) przygotowanie absolwentów
do potrzeb europejskiego i krajowego rynku pracy, (2) przygotowanie
absolwentów do roli aktywnego obywatela w demokratycznym społeczeństwie –
krajowym i europejskim, (3) rozwój osobowy, (4) rozwój i podtrzymanie podstaw
wiedzy zaawansowanej. Sugeruje to potrzebę badań dydaktycznych w ramach poszczególnych
przedmiotów kształcenia, pod kątem znaczenia komunikatów naukowych,
dostrzegania związków między nimi a codziennymi problemami oraz sprawności
metapoznawczych warunkujących edukację permanentną.
Praca nad wdrożeniem wymienionych założeń stanowi duże wyzwanie dla
dydaktyków. Dydaktycy biologii zawsze zajmowali się projektowaniem systemu
kształcenia. Owocowało to dobieraniem treści programowych, metod dydaktycznych,
form dydaktycznych oraz kadry nauczającej do pożądanych, zakładanych
efektów kształcenia. Również obecnie nie wydaje się możliwe, aby pracami nad nowymi
podstawami programowymi oraz deskryptorami kształcenia kierowały z powodzeniem
osoby niezwiązane profesjonalnie z dydaktyką ogólną i przedmiotową.
Planowanie dydaktycznego aspektu programu nauczania pociąga za sobą wybór
Wstęp [5]
określonego modelu nauczania/uczenia się lub konieczność świadomego scalania
modeli. Jest to poprzedzone na przykład stawianiem pytań o teorie, zasady naukowe,
genezę, funkcje i znaczenie koncepcji naukowych, zakres pojęć naukowych,
etyczne i socjologiczne implikacje związane z koncepcjami naukowymi itd.
W związku ze zmianami w potrzebach społeczeństwa, określanego u progu
XXI wieku mianem społeczeństwa informacyjnego pojawiają się między innymi pytania:
Czy „cyberstudenci” nowego millenium będą się różnić od wykształconych
na tradycyjnych podręcznikach studentów minionego wieku w swej zdolności do
przetwarzania informacji zawartych w tekście i obrazie dokładnie i ze zrozumieniem?
Jak wykorzystujemy komputery w nauczaniu, by pomóc naszym uczniom
w zintegrowanym uczeniu i uczeniu się ustawicznym? Zagadnienia te stanowią
przykłady problematyki badawczej, która pojawia się w związku z takimi hasłami,
jak: „Nauczyciel epoki cyfrowej”, „Społeczeństwo wiedzy” i „e-edukacja”.
Dostosowanie systemu kreowania wiedzy oraz systemu edukacji do wymogów powstającej
cywilizacji informacyjnej ma na celu wykształcenie człowieka posiadającego
umiejętności kreowania informacji i wiedzy oraz dysponującego zdolnością do ich wykorzystania,
przygotowanego do posługiwania się nowoczesnymi technikami informacyjnymi
i multimedialnymi zarówno w procesie zdobywania wykształcenia, jak i w życiu
społecznym i gospodarczym*.
Trzeba jednak pamiętać, że kształcenie biologiczne powinno zbliżać nabywaną
wiedzę do problemów współczesnego świata, a także wpływać na kształtowanie
osobowości otwartej na zmiany zachodzące w środowisku. Strategia Edukacji dla
Zrównoważonego Rozwoju zakłada, że uczący się na wszystkich poziomach kształcenia
powinni być zachęcani do systematycznego, krytycznego i twórczego myślenia
oraz refleksji zarówno w kontekście lokalnym, jak i globalnym.
Wymaga to zmiany orientacji ze skupiania się wyłącznie na dostarczaniu wiedzy w kierunku
zajmowania się problemami i poszukiwania możliwych rozwiązań. Z tego względu
edukacja utrzymując tradycyjną koncentrację na poszczególnych przedmiotach
powinna jednocześnie otworzyć drzwi na wielo- oraz międzydyscyplinarne badanie
rzeczywistych sytuacji życiowych**.
To są zadania na dziś.
Zagadnienia związane z ochroną i kształtowaniem środowiska przyrodniczego stanowią
obecnie jeden z głównych obszarów zainteresowania społeczeństwa, nauki oraz
edukacji. W polityce państwa edukacja środowiskowa społeczeństwa uznawana jest
za jeden z ważniejszych sposobów realizacji strategii zrównoważonego rozwoju
społecznego i gospodarczego. Poziom świadomości środowiskowej społeczeństwa
jest warunkiem akceptacji tej polityki. Trudno sobie wyobrazić aktywne uczestnictwo
społeczeństwa nawet w najlepiej przygotowanych programach, jeżeli nie zostały
one poparte wcześniejszą edukacją.
* Polska 2025 – długookresowa strategia trwałego i zrównoważonego rozwoju, Rada Ministrów,
Warszawa, 26 lipca 2000 r.
** Strategia Edukacji dla Zrównoważonego Rozwoju, Europejska Komisja Gospodarcza
ONZ, Warszawa 2008.
[6] Wstęp
Edukacja środowiskowa kształtuje całościowy obraz relacji pomiędzy człowiekiem
społeczeństwem i przyrodą, ukazuje zależność człowieka od środowiska oraz
uczy odpowiedzialności za zmiany dokonywane w środowisku. Edukacja o zrównoważonym
rozwoju została po raz pierwszy uznana za sprawę priorytetową w roku
1977. Wtedy właśnie odbyła się konferencja na temat edukacji ekologicznej w Tbilisi
w Gruzji. Konferencja ta zakończyła się przyjęciem deklaracji o wspieraniu edukacji
środowiskowej, która powinna przyczynić się do ochrony środowiska naturalnego
i zachęcać do zachowania naturalnej równowagi w środowisku i podejmowania
działań na rzecz rozwoju społecznego i ekonomicznego. Na szczycie Ziemi w Rio de
Janeiro w 1992 roku powstała Strategia Zrównoważonego Rozwoju i Agenda 21,
czyli program na XXI wiek, w którym po raz pierwszy zaakcentowano znaczenie
edukacji, dydaktyki i technologii informacyjnych w kształtowaniu świadomości ludzi
i całych społeczeństw. Na Szczycie Ziemi w Johannesburgu w 2002 roku okazało
się, że podobnie jak w Polsce, w wielu krajach brakuje konsekwencji w realizacji
założeń strategii zrównoważonego rozwoju, a ekologiczna świadomość społeczna
jest niska, co skutkuje pojawieniem się wielu zagrożeń środowiska przyrodniczego
i zdrowia człowieka. W Johannesburgu pojawiła się koncepcja powołania ogólnoświatowego
projektu: Dekady Edukacji dla Zrównoważonego Rozwoju w celu podniesienia
poziomu i skuteczności edukacji. Koncepcja projektu zakłada, że edukacja
powinna zmierzać do holistycznego powiązania przyrody z jakością życia społeczeństw.
Konsekwencją szczytu w Johannesburgu było spotkanie przedstawicieli
Ministerstw ds. Środowiska oraz Edukacji Europejskiej Komisji Gospodarczej ONZ
w Wilnie w 2005 roku. Tu zapadła decyzja i zobowiązanie do udziału w ogólnoświatowym
projekcie: Dekada Edukacji dla Zrównoważonego Rozwoju 2005–2014.
Wszystkie wymienione zagadnienia znajdują odzwierciedlenie w niniejszym
tomie. Poszczególne artykuły poruszają i sygnalizują wiele dawnych i współczesnych
tendencji w zakresie badań z dydaktyki biologii. Badania te zawsze były i są
głęboko osadzone w określonym kontekście społecznym, co czyni z nich dodatkowo
wyjątkowo cenną analizę uwarunkowań procesów edukacyjnych. Efekt końcowy niniejszej
publikacji zawdzięczamy kooperacji naukowców z 7 polskich uczelni wyższych
(Kraków, Kielce, Lublin, Poznań, Siedlce, Białystok, Warszawa) oraz 4 uczelni
zagranicznych (Genewa, Lyon, Berlin, Oldenburg), lecz przede wszystkim Prof. zw.
dr hab. Wiesławowi Stawińskiemu, który zaszczepił w nas ducha współpracy, wymiany
myśli, idei i dążenia do doskonałości w kształceniu nauczycieli i uczniów na
miarę współczesności.
Praca przygotowana została przez Uczniów i Przyjaciół Pana Profesora
Wiesława Stawińskiego, którzy pragną Mu ją dedykować wraz z serdecznymi podziękowaniami
za lata naukowych kontaktów i twórczych inspiracji.
Katarzyna Potyrała
Introduction
With new tendencies in education, educators and educationalists have to face new
challenges. Effects of teaching may be tangible and measurable in various fields and
subjects; changes resulting from these effects are expressed in such categories as
increase in the range of acquired information and behaviour or skills and as differentiation
in operating them. For a long time, educationalists’ interests have been
focused on the teaching material as an element of students’ thought, on conditions of
implementing the premises of the teaching process and on numerous psychological
problems involving needs, interests, attention and organization of school activity.
Considerable attention is paid to the relations between motivation and the subject
of interest and to the significance of varied emotional elements in the process of
learning.
So far, research on biology curricula and criteria for selecting teaching contents
in biology has focused on the following, such as, inter alia: influence of the teaching
content on the degree of implementation of assumed teaching objectives, possibilities
of organizing concepts into structures on the basis of logical and content-related
dependencies between them, necessity to account for findings in the field of latest
branches of biological sciences, strengthening correlations between and within subjects,
needs for and means of integrating knowledge about natural science teaching.
Longitudinal research demonstrates the complexity of relations between premises
of teaching curricula on the one hand and teaching processes and effects of teaching
following these premises on the other. The research findings also demonstrate the
responsibility of curriculum authors and biology teachers for the organization of the
teaching process and for the preparation of students for further study and satisfying
their basic needs.
More and more frequently questions are asked, also by biology educationalists
all over the world, about what kind of natural science education and what level of it
is need for people to reach social decisions as required in the 21st century. Further,
questions are asked about students’ structure of knowledge base in natural science.
In this context, the prevailing opinion stresses that natural science education at
school is only the beginning of further lifelong learning.
Research problems of biology teaching in Poland over the last few years have,
to a large extent, involved issues related to the reform of the system of biology education
and the reform of the educational system. Natural science education at the
level of primary schools made it necessary to take up research on premises and
effectiveness of the so-called integrated teaching. Moving many significant teaching
[8]
contents from the level of general secondary schools (liceum) to the level of lower
secondary schools (gimnazjum) involved numerous debates and research studies
concerned with adequate educational transformation and transfer of biological teaching
contents to lower educational stages. A new set of programme objectives or
core curriculum (podstawa programowa) (2009) resulted in a changed approach
to students’ requirements. It also signalled further changes in subsequent years of
its implementation. One of the changes includes the introduction of a new subject
Natural Science (Przyroda) in general secondary schools, which requires a thorough
preparation in terms of teaching objectives and methods.
Contemporary trends to overcome barriers between individual scientific disciplines
(genetics, medicine, physiology, ecology, philosophy, psychology, ethics) and
an intense development of sciences at the borders of various disciplines influence
the process of biology teaching and learning. In a way, they necessitate an integration
of knowledge acquired by students. Thus it is crucial to thoroughly investigate,
both theoretically and empirically, issues related to an interdisciplinary education
model and didactic solutions that impact effectiveness of interdisciplinary teaching
and learning of biology and natural science at various educational stages.
The current discussion about descriptors of learining outcomes and relevant
competencies of pupils and students of natural science involving ‘applying knowledge
in practice’ opens new vistas for research concerned with graduates’ qualifications for
lifelong learning. Descriptors of learning outcomes are qualification reference points
that within the European framework structure include: knowing and understanding,
knowing how to act and knowing how to be. A document which can most significantly
change approaches to higher education is Framework for Qualifications of EHEA, the
second document adopted in Bergen as an official document of the Bologna Process.
In the context of higher education didactics, this means entering into a new, broad
problem area related to four basic objectives of higher education such as /1/ preparing
graduates for European and domestic job market, /2/ preparing graduates to
play the role of active citizens in a democratic society, both domestic and European,
/3/ ensuring personal development, /4/ ensuring development and maintenance of
the bases of advanced knowledge. These suggest a need for didactic research within
individual school subjects with regard to the significance of scientific messages, to
the perception of correlation between such messages and everyday problems and to
meta-cognitive skills determining lifelong learning.
Work on implementing the above premises constitutes a considerable challenge
to educationalists. Biology educationalists have always been concerned with designing
teaching systems. This resulted in selecting programme contents, methods
and forms of teaching as well as teaching staff so as to meet the planned teaching
objectives. Also today it does not seem feasible that people who are not professionally
involved in general and subject didactics could successfully manage work on
new programme objectives or core curricula and learning descriptors. The design of
didactic aspects of teaching programmes involves a selection of a specific teaching/
learning model or a necessity of a conscious blending of models. Such decisions are
preceded by inquiring about theories, scientific principles, genesis, function and
meaning of scientific concepts, scope of scientific concepts, ethical and sociological
implications related to scientific concepts, etc.
Introduction [9]
As a result of changes in the needs of society, called an information society at the beginning
of the 21st century, numerous questions arise. For instance, will ‘cyber students’
of the new millennium differ from their colleagues educated on the basis of students textbooks
typical of the previous century when it comes to the ability to process information
included in text and image with precision and understanding? How do we use computers
in education so as to help our pupils with integrated learning? And with lifelong learning?
Such issues are examples of research interests that are brought up in the context of
such buzz words and phrases as “Teachers of the digital epoch”, “Information society”
and “E-education”.
The adaptation of the system of knowledge creation and the educational system to the
needs of an emergent information civilization aims at educating an individual who possesses
skills of knowledge and information creation and who has the ability to use them;
further, the individual should be prepared to use modern information and multimedia
technologies both in the process of education and in social and economic life*.
However, it is relevant to bear in mind that biological education should bring the
knowledge to be acquired closer to the problems of the contemporary world as well as
should shape personalities open to react to changes in the environment. The premises of
the Strategy of Education for Sustainable Development state that learners at all educational
stages should be encouraged to engage in systematic, critical and creative thinking
as well as in reflection, both in the local and global contexts.
This necessitates a change in orientation from knowledge provision only to problem
orientation and search for possible solutions. For this reason, while maintaining a traditional
focus on individual subjects, education should at the same time open the door for
multi- and interdisciplinary investigations of real-life situations.**
These are today’s tasks.
Issues related to the protection and shaping of the natural environment are currently
one of the main concerns of society, science and education. In state policies, society’s
environmental education is considered one of the more significant means of implementing
the strategy of sustainable social and economic development. The level of society’s
environmental awareness is a condition of accepting such policies. It is difficult to imagine
society’s active participation in even best prepared programmes if such programmes
have not been supported earlier by education.
Environmental education shapes a holistic image of relations between human beings,
society and nature, it shows humans’ dependence on the natural environment and
teaches responsibility for changes carried out in the environment.
Education about sustainable development was first considered a matter o priority in
1977. It was then that a conference on ecological education was held in Tbilisi, Georgia.
The conference ended with adopting a declaration to support natural science education
* Poland 2025 – Long-term Strategy for Sustainable Development (Polska 2025 –
długookresowa strategia trwałego i zrównoważonego rozwoju), The Council of Ministers,
Warsaw, July 26, 2000.
** Strategy of Education for Sustainable Development, United Nations Economic Commission,
Warsaw 2008.
[10]
which should contribute to the protection of the natural environment and encourage people
to maintain balance in the environment and to take action for the social and economic
development.
The Earth Summit in Rio de Janeiro in 1992 saw the emergence of the Strategy for
Sustainable Development and Agenda 21, that is an action plan for the 21st century where,
for the first time, the focus was on the significance of education, didactics and information
technology in shaping consciousness of individuals and entire societies.
At the Johannesburg Earth Summit in 2002 it turned out that in Poland, as in
many other countries, there is not enough consistency in implementing the premises
of the strategy of sustainable development and that society’s ecological awareness
is low which results in the appearance of numerous threats to the natural environment
and people’s health. In Johannesburg an idea was developed to call into being
a world-wide project Decade of Education for Sustainable Development in order to
improve the quality and efficiency of education. The project’s concept is based on
the premises that education should aim at holistically joining nature with society’s
quality of life. The Johannesburg summit led to a high-level meeting of representatives
of Education and Environment Ministries of the United Nations Economic
Commission for Europe held in Vilnius in 2005. It was there that the decision was
reached and commitment was made to participate in the world-wide project Decade
of Education for Sustainable Development 2005-2014.
All of the mentioned issues are reflected in this volume. Individual contributions
signal and discuss many tendencies in the field of biology education research,
both traditional and contemporary ones. Research on biology didactics has always
been deeply grounded in a given social context which additionally provides valuable
insight into conditioning of educational processes.
The final outcome of this publication is owed to academic cooperation of scientist
from seven universities from across Poland (Kraków, Kielce, Lublin, Poznań,
Siedlce, Białystok, Warsaw) and four from abroad (Geneva, Lyon, Berlin, Oldenburg).
Above all, it is owed to Professor dr. hab. Wiesław Stawiński who instilled in us a spirit
of cooperation, of exchanging thoughts and ideas, and of striving for perfection in
educating teachers and students to meet the demands of contemporary times.
The volume has been prepared by Students and Friends of Professor Wiesław
Stawiński who wish to dedicate it to Him with warm gratitude and thanks for years
of academic cooperation and creative inspiration.
Katarzyna Potyrała