Proč žákům nejde chemie? Nechápou zadání a nedívají se na obrázky

Ve vzdělávání se prověřují výsledky, ale jak k nim žáci došli a proč dělají chyby, to se zatím moc nezkoumá. Nebo takové studie existují a jen se o nich moc nemluví?

Je logické, že se upínáme na měření výsledků, to se dá snadněji navrhnout i provést. Rozsáhlá šetření typu PISA dokážou srovnat velké vzorky žáků různých zemí. V některých státech pak mají celé instituce, které si nad výsledky lámou hlavu a zkoumají, jak to udělat, aby se žáci v testech, nebo lépe ve sledovaných dovednostech, zlepšili. Ostatně, takové analýzy nad testy PISA vytváří i naše Česká školní inspekce. V akademickém prostředí zároveň vznikají studie zaměřené konkrétně na to, jak žáci řeší problémové úlohy. Jsou to ale většinou menší, kvalitativní výzkumy a nevyvozují se z nich obecné závěry.

Mělo by to zajímat i jednotlivé učitele?

Samozřejmě, to je cílem dnes tak moderního, takzvaného formativního hodnocení. Učitel by měl vědět, jak žák s učivem pracuje, co vlastně pochopil, v čem má problémy. Může například sledovat, jaké si o daném problému vytvořil zápisky, jaký si udělal nákres, nebo se ho ptát, jak při řešení úlohy přemýšlel. To se v odborné terminologii nazývá think-aloud – žák nahlas popisuje svůj myšlenkový proces. Vlastně tohle často dělávali matikáři, když jsem chodila do školy: vyvolali žáka k tabuli a chtěli, aby počítal a přitom vysvětloval, jak příklad řeší. Musíme si ale uvědomit, že je to jiná situace, než když žák řeší úlohu jen pro sebe. Myslíme obvykle rychleji a komplexněji, než to pak dokážeme popsat, a když to máme dělat najednou, můžeme se do toho zamotat, je to o řád složitější. Tím spíš, když stojíme před třídou.

Další možný postup je řešení popsat až následně, ale tam zase hrozí, že jsme si jej nezapamatovali tak, jak se odehrál. Mozek dělá při řešení spoustu operací, které pak ani neumíme verbálně poskládat za sebe. Tahle zkreslení je třeba vzít v úvahu.

Ve své diplomové práci jste zkoumala, jak žáci řeší úlohy z chemie, jaký postup přitom volí. Mimo jiné jste využila takzvaného eye-trackingu. Co touhle metodou lze zjistit?

Třeba to, kolikrát si žák zadání přečte, u jakých informací se zastaví, zda a jak dlouho si prohlíží obrazový doprovod, jestli se pak vrátí k zadání, nebo ne. Můžete taky porovnat pohyby očí úspěšného a neúspěšného řešitele.

Do studie byli zapojeni žáci obchodní akademie, kde jste učila. Jak jste postupovala?

Požádala jsem vedení, abych dostala první ročník a mohla žáky sledovat od začátku. Otestovala jsem je hned po příchodu na střední. Dostali úlohy podobné těm v testech PISA, které ověřují, zda žáci zvládají učivo základní školy. Což by všichni, kteří v daném předmětu postoupili, měli. Ale ve skutečnosti to tak není. I v našem vzorku byla úspěšnost poměrně nízká. Podle výsledků jsme účastníky studie rozdělili do čtyř kategorií. Dva žáci z každé kategorie pak řešili úlohy a speciální kamera snímala pohyby jejich očí. Kromě toho jsme se všemi vedli rozhovory a doptávali se na to, jak postupovali.

Co jste zjistili?

Například to, že i ti zdánlivě úspěšní měli poměrně často takzvaně falešně pozitivní výsledky. Odpověděli správně, ale šlo pouze o tip, což vyšlo najevo při následném rozboru. Dále to, že žáci často nepracovali s informacemi, které měli k dispozici. Zadání jen rychle prolétli a přehlédli údaje, které byly pro řešení zásadní. Rovnou šli k nabídce výsledků a snažili se odpovědět.

Chyběly jim hlavně potřebné kompetence?

Ano, potřebovali i nějaké znalosti, ale z mého pohledu jen elementární. Úlohy se týkaly práce s periodickou tabulkou prvků. Museli znát základ, co je perioda a co je skupina. V zadání bylo popsáno, jakým způsobem roste nebo klesá velikost atomu v periodě a ve skupině. Oni ale tohle pravidlo zcela ignorovali a seřadili položky jen podle velikosti protonového čísla, podle těch čísílek, které viděli napsané v tabulce. Přitom dostali návod, radu, jak postupovat.

Čemu to přisuzujete?

Myslím, že jde hlavně o nedostatečnou čtenářskou gramotnost a také nízkou schopnost kriticky vyhodnocovat dané informace. Přitom právě čtenářskou gramotnost budou dále potřebovat, je to zcela praktická a nutná dovednost. Každý člověk musí rozumět návodu k pračce… Žáci zkrátka neporozuměli zadání. Ale pak je tam ještě jedna věc. K zadání se nevraceli, což by člověk u někoho, kdo se s ním pere, předpokládal. Často si ho přečetli jednou, pak se podívali do tabulky a rychle začali vybírat z odpovědí. Proč, těžko říct. Jestli je to lenost, nebo nedostatek sebedůvěry, nevím. Byl to samozřejmě omezený vzorek žáků, ale i tak z něj můžeme usuzovat, že na základní škole jim takový přístup prochází a unikne učitelově pozornosti. Jednou dostanou čtyřku, podruhé dvojku, z velké části pouze tipováním, výsledná známka je průměr, ale jestli žák něco umí, zůstává stranou.

Zaměřila jste se pak ve výuce na tuto jejich slabinu?

Ano, trénovala jsem pak s nimi, aby uměli poznat, co se po nich v úloze chce. Když jsem jim dala nějaké zadání, nejdřív se pořád ptali: „A co máme dělat?“ A to i když tam bylo vše popsáno. Začala jsem jim tedy poskytovat určitou osnovu, podle které se pak v textu mohli orientovat. Co mají zodpovědět, co už vědí a co musí zjistit. Najít řešení, to je pak ještě jiná disciplína, tam už je důležité umět nějak propojovat znalosti. My jsme se soustředili na to základní – aby uměli identifikovat, na co se úloha ptá. A to se nám v průměru podařilo zlepšit.

Článek, který výsledky vaší studie shrnuje, byl pak publikován a oceněn v zahraničí. Kdo o něj projevil zájem?

Výzkum vyšel v Journal of Chemical Education, který vydává Americká chemická společnost a ta každý den oceňuje jeden přínosný článek, takže 365 článků za rok. Zabývá se různými výzkumnými odvětvími, převážně z odborné chemie, o to víc mě těšilo, že do svého výběru zařadili článek věnující se výuce. Zdá se, že i česká didaktika chemie má co říct zahraničním kolegům.

Proč jste se rozhodla právě pro učitelství?

Líbilo se mi, jakým způsobem mě chemii a biologii učili mí učitelé, a chtěla jsem to dělat podobně. Teď, když toho i díky doktorskému studiu vím o didaktice daleko víc, si ale uvědomuji, že jejich styl měl své mouchy. Uměli o svém předmětu mluvit poutavě, dokázali mě zaujmout, ale mě náročné věci, výzvy, bavily. Na jiné žáky to možná působilo úplně jinak a nevím, zda to mí učitelé vůbec řešili. Studentům pedagogiky se teď spíš snažím vysvětlit, aby neučili jako jejich učitelé.

Nějaké formě aktivizace žáků ve třídě se dnes věnují i průměrní učitelé. Zlepšila se tím ale efektivita jejich hodin?

Jak kde. Doufám, že k větší efektivitě přispějí právě prakticky orientované výzkumy, které provádíme a které by měly dokázat, co funguje a co ne. Akademická sféra a praktické učitelství by měly být propojené a pomáhat si. Dokud nemáme kritéria efektivity, zmítáme se mezi extrémními pohledy na vzdělávání a jsme ve vleku dohadů.

Právě probíhá zeštíhlování Rámcového vzdělávacího programu neboli národního kurikula. To má taky zkvalitnit výuku. Jste v expertním panelu pro tuto revizi. Je opravdu RVP přeplněné? Někdy naopak slyším, že učiva základní školy není moc a dalo by se stihnout celkem rychle, kdyby byla škola efektivní.

Zakopaný pes je asi spíš ve školních vzdělávacích programech, které si některé školy napsaly ještě podle starých osnov, ale také v učebnicích, tam dokonce možná leží hlavní problém. O tom, že výuku do velké míry ovlivňují právě učebnice, už je dost průzkumů.

Jaké hlavní nedostatky učebnice mají, třeba ve vašem oboru, v přírodních vědách?

Při rešeršování „eye-trackingu“ jsem narazila na studie, které touto metodou zkoumaly, jak žáci s učebnicemi pracují a co učení spíš nepodporuje. Zjistilo se například, že když byl nadpis formulovaný jako otázka, dejme tomu „Proč je voda důležitá“, z pohybů očí se dal odvodit větší zájem o text, který následoval, než když bylo napsáno „Důležitost vody“. V prvním případě žáci hledali odpověď aktivněji.

Dále se ukázalo, že žáci neumějí pracovat s obrázky, které jsou vedle textu v učebnici. Hlavně menší děti z prvního stupně si nepropojují obrázek s textem. Zatímco dospělý přejde od textu k obrázku a zpět, dítě si spíš přečte celý text a obrázek, který tam je pro větší názornost, vynechá, což mu porozumění ztěžuje.

Kolegové z katedry didaktiky chemie také analyzovali učebnice chemie z hlediska obtížnosti textů a zjistili, že se u jednotlivých kapitol někdy zásadně liší, protože je píší různí autoři, a že texty jsou někdy pro žáky zcela nepochopitelné, plné cizích slov a nesrozumitelných formulací.

Dostane učebnice před schválením do ruky uživatel, kterému jsou určené?

Pro to, aby učebnice dostala doložku a mohla jít do školy, pilotáž povinná není. Ale vím, že některá nakladatelství si ji dělají, protože jim logicky záleží na tom, aby učebnice byla úspěšná.

Stát prý školám nabídne k převzetí modelové školní vzdělávací programy. Není to nenápadný návrat k osnovám?

Doufáme, že ne. Uvažuje se o tom, že by to nebyl dokument úplně na klíč, že by si ho škola ještě musela do určité míry dotvořit a měla by se řídit i potřebami svých žáků. Hlavní pozitivní změnou je, že se vzdělávací obsah rozdělí na jádrový a rozvíjející. Díky tomu budou učitelé moci výuku ve své třídě snadněji individualizovat. Bude jasnější, co je základní učivo a co nadstandard.

Komunikuje expertní panel s učiteli? Médii proběhla zpráva, že až osmdesát procent z nich se k revizi RVP staví nedůvěřivě. Přitom úspěch jakékoli reformy ve školství hodně závisí právě na jejím přijetí učiteli.

Ano, snažíme se. Proběhly workshopy s pedagogickými fakultami, otevřené veřejnosti. Každou středu večer jsme měli online setkání, kam se mohl připojit každý. Byla to neformální povídání, každý mohl přijít se svým názorem nebo obavami. S některými z účastníků jsme pak měli i individuální setkání.

Na výjezdním zasedání, které následovalo v polovině února, jsme sepsali hlavní směry revize a ty budou opět předložené veřejnosti k diskusi. Opravdu doufám, že jsme se z minulosti poučili a tentokrát jednáme transparentně. Moc si přeji, aby si učitelé zvnitřnili, že ta změna přijde, a dokázali uchopit volnost, kterou jim nabízí.

Martina Tóthová absolvovala učitelství chemie a biologie na Pedagogické fakultě Univerzity Karlovy, nyní je tamtéž doktorandkou na katedře chemie a didaktiky chemie. Čtyři roky učila na obchodní akademii. V současnosti pracuje v expertním panelu MŠMT, kde se zabývá revizí rámcových vzdělávacích programů. Zkoumá způsoby řešení chemických úloh žáky. Článek, který tento výzkum popisoval, byl v listopadu 2021 oceněn Hlávkovou cenou. V rámci disertační práce připravuje obdobný výzkum mezi budoucími učiteli chemie a dalších přírodních věd.

Text vyšel v Akademii Lidových novin.

Tento text původně vyšel na EDUzín - Magazín o vzdělávání.