IBSE – Inquiry Based Science Education

Poniższe opracowanie Rafała Jakubowskiego przy pomocy: Podstawy metodologii IBSE, 
Paweł Bernard, Anna Białas, Paweł Broś, Ton Ellermeijer, Ewa Kędzierska, Małgorzata Krzeczkowska, Iwona Maciejowska, Ewa Odrowąż, Elżbieta Szostak, Konsorcjum ESTABLISH

IBSE - Inquiry Based Science Education, nauczanie i uczenie się przedmiotów przyrodniczych kształtujące postawy badawcze ucznia (nauczanie i uczenie się przez odkrywanie/dociekanie naukowe), stanowi zaprzeczenie lekcji przewidywalnych.

W odróżnieniu od podawczego sposobu przekazywania wiedzy naukowej, faktów, definicji i pojęć, IBSE opiera się o kształtowanie postaw i kompetencji badawczych oraz wspieranie samodzielności uczniów, jak również pracy w grupie.

Towarzyszące stosowaniu tej metody rozbudzanie aktywności intelektualnej i kreatywności uczniów, stwarza szansę osiągania wysokich efektów nauczania i powstrzymania spadku zainteresowania naukami przyrodniczymi. IBSE wprowadza do dydaktyki szkolnej elementy właściwe dla badań naukowych, oparte  na schemacie działania: 

pytanie badawcze - hipoteza - doświadczenia  - wnioski

Definicja IBSE [1], mówi: „Dociekanie naukowe to intencjonalny proces polegający na diagnozowaniu problemów, dokonywaniu krytycznej analizy eksperymentów i znajdywaniu alternatywnych rozwiązań, planowaniu badań, sprawdzaniu hipotez, poszukiwaniu informacji, konstruowaniu modeli, dyskusji z kolegami oraz formułowaniu spójnych argumentów”.

Wydawać się może, że z punktu widzenia rozwoju intelektualnego i umiejętności poznawczych uczniów, IBSE jest możliwe tylko w wyższych klasach szkół ponadgimnazjalnych i to najlepiej z rozszerzonym programem nauczania chemii czy fizyki.

Jednak warto zdać sobie sprawę z faktu, że „odkrywanie” jest naturalnym sposobem poznawania świata przez dzieci przedszkolne i w wieku wczesnoszkolnym, kiedy to obserwują one świat, wyciągają z tego wnioski i na własną rękę generalizują swoje doświadczenia życiowe. To często skutkuje bardzo zabawnymi komentarzami, lecz jest drogą we właściwym kierunku. Niestety, jak pokazały badania, system szkolny zwykle zabija tę naturalną ciekawość. Wspieranie tego typu zachowań badawczych widać w produktach telewizji dziecięcej np. dinozaury - bohaterowie serialu animowanego „Dinopociąg” (USA, 2010) stawiają hipotezy (!), a kot Jass uczy formułowania pytań - „To jest właśnie pytanie!” wykrzykuje w odcinkach serialu przeznaczonego dla widzów od 2 do 4 roku życia (Wielka Brytania, 2008). Także jeden z pozostałych projektów realizowanych w ramach 7 Programu Ramowego - „Fibonacci2” kieruje opracowane przez siebie materiały z zakresu IBSE do nauczycieli matematyki, przedmiotów ścisłych i przyrodniczych szkoły podstawowej.

Ewolucyjny proces przejścia od metod tradycyjnych do IBSE

Nauczanie matematyki oraz nauk przyrodniczych jest procesem długotrwałymi złożonym. Obecnie panuje powszechne przekonanie, że proces ten staje się znacznie bardziej efektywny, jeśli zaczyna się we wczesnych latach, już na etapie przedszkola i jest następnie kontynuowany – tak długo, jak to tylko możliwe (Hattie, 2008, str. 58-60). Powinien także dotyczyć wszystkich uczniów, bez względu na ich przyszłe wybory edukacyjne, czy zawodowe. Choć konsensus w tych dwóch kwestiach jest powszechny, wciąż pozostaje fundamentalne pytanie: jaka metodologia byłaby najlepsza do osiągnięcia tego ambitnego celu – wysokiej jakości edukacji matematyczno-przyrodniczej dla wszystkich?
W wielu badaniach i projektach edukacyjnych (Harlen 2012), prowadzonych przez kilka ostatnich dekad na całym świecie, wykazano, iż podejście inquiry-based (odkrywania przez rozumowanie), jeśli zostanie odpowiednio wdrożone, jest niezwykle efektywnym środkiem, prowadzącym do głębszego zrozumienia pojęć naukowych - w odróżnieniu od takich podejść, w których nauczane są jedynie fakty i procesy, bez szczególnego zrozumienia istoty problemów, co z kolei prowadzi do znużenia szkołą, braku umiejętności zastosowania nauki w praktyce życia codziennego oraz nikłej długoterminowej akumulacji wiedzy.
Żaden system edukacyjny nie jest podatny na zmiany rewolucyjne. Wprowadzanie do szkół metody odkrywania przez rozumowanie w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych jest wykonalne jedynie metodą małych, aczkolwiek konsekwentnych kroków, podejmowanych na wszystkich poziomach systemu edukacji. Pierwsze kroki odgórne zostały poczynione w zapisach nowej podstawy programowej (2008), w której znalazło się wiele sformułowań zalecających wprowadzanie metody badawczej, będącej elementem odkrywania przez rozumowanie, jako istotnej metody nauczania przedmiotów przyrodniczych. W praktyce szkolnej należy podjąć szereg drobnych działań, które pozwalają na przyspieszenie procesu implementacji IBSE w klasie. 

Inquiry w naukach przyrodniczych

Nauki przyrodnicze badają świat naturalny, jego elementy i zjawiska w nim zachodzące. Naukowcy, poprzez różne procesy badawcze, włączając w to proces odkrywania przez rozumowanie, budują i testują modele opisujące działanie świata.

Kluczowe cechy metodologii IBSE

Można przytoczyć dziewięć kluczowych aspektów metodologii odkrywania przez rozumowanie, zaadoptowanych w Projekcie Fibonacci, zarówno dla nauczania przedmiotów przyrodniczych, jak i matematyki:
1. Rozwijanie kultury opartej na stawianiu problemów/zagadnień/pytań.
2. Praca w duchu naukowym (wykorzystanie cyklu pracy naukowców w stawianiu i badaniu zagadnień w toku uczenia się).
3. Uczenie się na błędach.
4. Kumulacyjny proces uczenia się.
5. Doświadczenie granic możliwości dyscyplin naukowych oraz podejść interdyscyplinarnych.
6. Zachęcanie w jednakowym stopniu dziewcząt i chłopców do udziału w edukacji w zakresie wszystkich dyscyplin przyrodniczych i ścisłych.
7. Promowanie współdziałania i współpracy uczniów.
8. Autonomiczne uczenie się; dostrzeganie potrzeb zarówno uczniów z trudnościami, jak i uczniów utalentowanych; dywersyfikacja nauczania.
9. Zdobycie i utrwalenie wiedzy podstawowej (podstawowych wiadomości), przy jednoczesnym samodzielnym ustanowieniu przez uczniów powiązań myślowo-poznawczych pomiędzy elementami wiedzy nabytej z różnych źródeł.

Establish, Projekt: „Rozpowszechnianie i zastosowanie na szeroką skalę w Europie, w przypadku uczniów szkół średnich (w wieku 12-18 lat), kształcenia przez odkrywanie poprzez tworzenie rzeczywistego środowiska nauczania, przy zaangażowaniu wszystkich zainteresowanych stron w inicjowaniu i wdrażaniu zmian w szkołach”, projekt finansowany przez Unię Europejską w ramach 7.ProgramuRamowego;http://www.zmnch.pl/index.php?option=com_content&view=articleid=4&itemid=7

Fibonacci, Projekt: „Rozpowszechnianie na szeroką skalę edukacji nauk przyrodniczych i matematyki, opartej na metodzie zadawania pytań (IBSME)”, projekt finansowany przez Unię Europejską w ramach 7. Programu Ramowego; http://www.fibonacci-project.eu/

Linn, M.C., Davis, E.A., Bell, P., Internet Environments for Science Education, Lawrence Erlbaum Associates, Inc., Mahwah, NJ, 2004

Hattie, J. (2008). Visible learning. A synthesis of over 800 meta-analysis relating to achievement. Routledge Taylor and Francis Group, London – New York 2008

Harlen W. (2012), „Inquiry in Science Education”, broszura wydana w ramach Projektu Fibonacci, dostępna w jęz. angielskim na stronie internetowej www.fibonacci – project.eu, w zakładce Resources