Obsahová konstrukce a didaktické uplatnění přírodovědného edukačního experimentu ve výuce na příkladu chemie

The study focuses on one of basic elements of education in natural sciences: scientific educational experiment. In the first part of the text, the authors discuss the role of educational experiment in the teaching of natural sciences and explain the 3A procedure that was used as an analytical approach. The second part provides an analysis of a selected teaching situation from the perspective of cognitive activation of students. The text aims to analyse the content construction of scientific experiment and its didactic use in teaching with respect to the quality of instruction. It aims to provide transdidactic abstraction to the domain of natural science education. The analysis found instances of didactic formalisms that threaten the quality of instruction; obscured learning and assumed learning. Such formalism are the results of insufficient didactic analysis of the deep structure of teaching and stand in way of the development of students’ scientific literacy. Alterations are suggested that aim to eliminate formalisms and help support the cognitive activation of students through didactic integration of structural components of the scientific experiment: hypothesis − experiment − observation − conclusion.

1. Amade-Escot, C. (2005). Using the critical didactic incidents method to analyze the content taught. Journal of Teaching in Physical Education, 24(2), 127−148. CrossRef

2. Banchi, H., & Bell, R. (2008). The many levels of inquiry. Science and Children, 46(2), 26−29.

3. Beneš, P. (1999). Reálné modelové experimenty ve výuce chemie. Praha: PedF UK.

4. Beneš, P., Rusek, M., & Kudrna, T. (2015). Tradice a současný stav pomůckového zabezpečení edukačního chemického experimentu v České republice. Chemické listy, 109(2), 159−162.

5. van den Berg, E. (2013). The PCK of laboratory teaching: Turning manipulation of equipment into manipulation of ideas. Scientia in educatione, 4(2), 74−92.

6. Brockmayerová-Fenclová, J., Čapek, J., & Kotásek, J. (2000). Oborové didaktiky jako samostatné vědecké disciplíny. Pedagogika, 50(1), 23−37.

7. Buty, C., Tiberghien, A., & Le Maréchal, J.-F. (2004). Learning hypotheses and associated tools to design and to analyse teaching-learning sequences. International Journal of Science Education, 26(5), 579−604. CrossRef

8. van Dijk, E. M., & Kattmann, U. (2007). A research model for the study of science teachers’ PCK and improving teacher education. Teaching and Teacher Education, 23(6), 885−897. CrossRef

9. Dillinger, M., Klein, M., Hollý, Š., Horváth, S., Merva, L., Ružička, I., … Tomeček, O. (1977). Kapitoly z didaktiky chémie. Bratislava: SPN.

10. Driver, R., & Bell, B. (1986). Students’ thinking and the learning of science: A constructivist view. School Science Review, 67(240), 443−456.

11. Ebbing, D., & Gammon, S. D. (2010). General chemistry, enhanced edition. Belmont: Brooks/Cole Cengage Learning.

12. Faltýn, J., Nemčíková, K., & Zelendová, E. (Eds.). (2011). Gramotnost ve vzdělávání: příručka pro učitele. Praha: VÚP.

13. Hopmann, T. S. (2007). Restrained teaching: The common core of didaktik. European Educational Research Journal, 6(2), 109−124. CrossRef

14. Janík, T., & Slavík, J. (2009). Obsah, subjekt a intersubjektivita v oborových didaktikách. Pedagogika, 59(2), 116−135.

15. Janík, T., Slavík, J., Mužík, V., Trna, J., Janko, T., Lokajíčková, V., … Zlatníček, P. (2013). Kvalita (ve) vzdělávání: obsahově zaměřený přístup ke zkoumání a zlepšování výuky. Brno: MU.

16. Janík, T., Slavík, J., Najvar, P., Hajdušková, L., Hesová, A., Lukavský, J., … Švecová, Z. (2011). Kurikulární reforma na gymnáziích: od virtuálních hospitací k videostudiím. Výzkumná zpráva. Praha: NÚV.

17. Janík, T., & Stuchlíková, I. (2010). Oborové didaktiky na vzestupu: přehled aktuálních vývojových tendencí. Scientia in educatione, 1(1), 5−32.

18. Komorek, M., & Kattmann, U. (2008). The model of educational reconstruction. In S. Mikelskis-Seifert, U. Ringelband, & M. Brückmann (Eds.), Four decades of research in science education − from curriculum development to quality improvement (s. 171−188). Münster: Waxmann.

19. Kortland, K., & Klaassen, K. (Eds.). (2010). Designing theory-based teaching-learning sequences for science education. Utrecht: CD-β Press.

20. Kvasz, L. (2015). Inštrumentálny realizmus. Plzeň: ZČU.

21. Kvasz, L. (2016). Princípy genetického konštruktivizmu. Orbis scholae, 10(2), v tomto čísle.

22. Lazarsfeld, P. F. (1959). Latent structure analysis. In S. Koch (Ed.), Psychology: A study of a science, vol. 3, Formulations of the person and the social context (s. 476−543). New York: McGraw-Hill.

23. Leach, J., Ametller, J., & Schott, P. (2010). Establishing and communicationg knowledge about teaching and learning scientific content: The role of design briefs. In K. Kortland & K. Klaassen (Eds.), Designing theory-based teaching-learning sequences for science education (s. 7−35). Utrecht: FIsme.

24. Linn, M. C., Davis, M. A., & Bell, P. (2004). Internet environments for science education. New Jersey: Lawrence Erlbaum.

25. Mareš, J. (2015). Tvorba případových studií pro výzkumné účely. Pedagogika, 65(2), 113−142.

26. Millar, R. (2009). Analysing practical activities to assess and improve effectiveness: The practical activity analysis inventory (PAAI). York: University of York.

27. Pachmann, E., & Beneš, P. (1993). Didaktika chemie (část obecná). Praha: UK.

28. Pachmann, E., & Hofmann, V. (1981). Obecná didaktika chemie. Praha: SPN.

29. Popper, K. R. (1997). Logika vědeckého zkoumání. Praha: OIKOYMENH.

30. Rámcový vzdělávací program pro obor vzdělání 63-41-M/02 Obchodní akademie. (2007). Dostupné z http://zpd.nuov.cz/RVP/ML/RVP%206341M02%20Obchodni%20akademie.pdf

31. Rámcový vzdělávací program pro obor vzdělání 78-42-M/02 Ekonomické lyceum. (2007). Dostupné z http://zpd.nuov.cz/RVP/ML/RVP%207842M02%20Ekonomicke%20lyceum.pdf

32. Rickert, H. (1921). Allgemeine Grundlegung der Philosophie. Tübingen: Mohr.

33. Rusek, M. (2013). Výzkum postojů žáků středních škol k výuce chemie na základní škole (Disertační práce). Praha: PedF UK.

34. Shulman, L. S. (1996). „Just in case…“: Reflections on learning from experience. In J. A. Colbert, P. Desberg, & K. Trimble (Eds.), The case for education: Contemporary approaches for using case methods (s. 197−217). Boston: Allyn & Bacon.

35. Schütz, A. (1953). Common-sense and scientific interpretation of human action. Philosophy and Phenomenological Research, 14(1), 1−38. CrossRef

36. Skovajsa, M. (2013). Struktury významu. Struktura a jednání v současné sociální teorii. Praha: SLON.

37. Slavík, J., Chrz, V., & Štech, S., et al. (2013). Tvorba jako způsob poznávání. Praha: Karolinum.

38. Slavík, J., & Janík, T. (2005). Významová struktura faktu v oborových didaktikách. Pedagogika, 55(4), 336−353.

39. Slavík, J., & Janík, T. (2006). Teorie, výzkum a tvorba školy. Pedagogika, 56(2), 168−177.

40. Slavík, J., & Janík, T. (2007). Fakty a fenomény v průniku didaktické teorie, výzkumu a praxe vzdělávání. Pedagogika, 57(3), 263−274.

41. Slavík, J., Dytrtová, K., & Fulková, M. (2010). Konceptová analýza tvořivých úloh jako nástroj učitelské reflexe. Pedagogika, 60(3−4), 27−46.

42. Slavík, J., Janík, T., Jarníková, J., & Tupý, J. (2014). Zkoumání a rozvíjení kvality výuky v oborových didaktikách: metodika 3A mezi teorií a praxí. Pedagogická orientace, 24(5), 721−752. CrossRef

43. Slavík, J., Lukavský, J., Najvar, P., & Janík, T. (2015). Profesní soud o kvalitě výuky: předem a následně strukturovaná reflexe. Pedagogika, 65(1), 5−33.

44. Škoda, J., & Doulík, P. (2006). Výzkum dětských pojetí vybraných přírodovědných fenoménů z učiva fyziky a chemie na základní škole. Pedagogika, 56(3), 231−243.

45. Škoda, J., & Doulík, P. (2009). Lesk a bída školního chemického experimentu. In M. Bílek (Ed.), Výzkum, teorie a praxe v didaktice chemie XIX (s. 238−254). Hradec Králové: Gaudeamus.

46. Škoda, J., & Doulík, P. (2010). Prekoncepce a miskoncepce v oborových didaktikách. Ústí nad Labem: UJEP.

47. Štech, S. (2003). Brána mysli otevřená. In A. Brabcová (Ed.), Brána muzea otevřená (s. 66−85). Praha: JUKO − Open Society Fund.

48. Trna, J. (2012). Výuková situace: Setrvačnost těles v jednoduchých experimentech ve fyzice. Komenský, 137(4), 39−45.

49. Trna, J. (2013). Fyzika: Záhadná setrvačnost těles v jednoduchých experimentech. In T. Janík & J. Slavík, et al., Kvalita (ve) vzdělávání: obsahově zaměřený přístup ke zkoumání a zlepšování výuky (s. 284−293). Brno: MU.

50. Vojtěch, J., & Paterová, P. (2014). Vývoj vzdělanostní a oborové struktury žáků a studentů ve středním a vyšším odborném vzdělávání v ČR a v krajích ČR a postavení mladých lidí na trhu práce ve srovnání se stavem v Evropské unii (s. 48). Dostupné z http://www.nuv.cz/uploads/Vzdelavani_a_TP/VYVOJ2013_pro_www.pdf

51. Yin, R. K. (2011). Qualitative research from start to finish. New York: The Guilford Press.

52. Žák, V. (2008). Zjišťování parametru kvality výuky fyziky. Pedagogika, 58(1), 61−72.

53. Žák, V. (2014). Kvalita výuky fyziky dvojí perspektivou − porovnání pohledů výzkumníka a učitele. Pedagogika, 64(1), 66−80.