Dr. Amand Papotnik I 123 Dr. Amand Papotnik Uspešno poučevanje in učenje tehnike in tehnologije s konstrukcijskimi sestavljankami Strokovni ~lanek UDK 371.3:62 POVZETEK Prispevek obravnava nekaj nadrobnih strategij za ustvarjanje novega znanja in glo-balno-osrednjo strategijo za konstruiranje s sestavljankami. Poudarek je namenjen tudi razvijanju sposobnosti, ki jih lahko razvijamo v okviru izbranih strategij. V tako zastavljeni strategiji je mogo~e izkazovanje med predmetnega na~rtovanja in povezovanja. Udejanja se te`nja po pridobivanju bolj{ega znanja, saj konstruktivisti menijo, da znanja v gotovi obliki ne more{ drugemu »dati«, niti ga od nekoga »prejeti«, ampak ga mora vsakdo z lastno miselno aktivnostjo ponovno zgraditi. Ključne besede: tehnika in tehnologija, konstrukcijske sestavljanke, strategije, znanja, spretnosti, navade Successful Teaching and Learning in the Subject Technics and Technology Using Construction sets ABSTRACT The article deals with some detailed strategies for aquiring new knowledge with the help of the global-centered strategy of using construction sets. Special stress is given to the development of abilities which can be developed within the framework of chosen strategies. These strategies are especially suitable for cross-curricu-lar subject planning, which allows pupils to connect to and realize the subject material, thus giving them a better grasp of the knowledge being learned. This process is supported by the constructivists, who are of the opinion that knowledge in its final form can neither be »given« to or »accepted« by somebody else, but should be built-up afresh using each individual's own thoughts and ideas. Key Words: technique and technology, learning with the use of construction sets, strategies, knowledge, skills, habits Uvod Otrok svoje spoznavne, ~ustvene, gibalne in socialne potrebe ter interese udejanja v stiku z gradniki konstrukcijske sestavljanke, kjer si pridobiva nova znanja, tehni{ko-fizikalne izku{nje, delovne navade in ustvarjalne sposobnosti. 124 I Revija za elementarno izobraževanje št. 3-4 Odkriva in spoznava preproste tehnične in tehnološke probleme ter z uporabo strategij za pridobivanje novega znanja išče načine za njihovo reševanje. Tako ustvarjalno povezuje naravoslovna in tehnična znanja s prakso. Pri tem gre tudi za poklicno informiranje, svetovanje in usmerjanje v svet dela in poklicev. Opredelitev problema Podro~ja uporabe konstrukcijskih sestavljank Uporaba konstrukcijskih (didaktičnih) sestavljank je izredno široka in pestra. Njene »korenine« segajo že v vrtec, kjer v okviru vsakodnevnih dejavnosti gradijo oziroma konstruirajo enostavne predmete, makete, statične in dinamične modele. 1.S konstrukcijskimi sestavljankami je mogoče demonstrirati in usvojiti veliko tehničnih pojmov, zakonitosti in pojavov. 2. V vrtcih in šolah je mnogo konstrukcijskih sestavljank (npr. Lego Duplo, Lego Dacta, Lego System, Lego Technic, Fischer Technik, Matador, Sonos, Gigo itd.), ki jih vzgojitelji in učitelji vključujejo v vzgojno-izobraževalni proces po lastni strokovni presoji. 3. Vključevanje sestavljank mora temeljiti na uporabi konstrukcijske naloge kot vzgojno-izobraževalne strategije za konstruiranje s sestavljankami, kajti le tako bomo tehnično-fizikalni fenomen (npr. vzvod kot sestavni del naprav in strojev) simulirali na stopnjo modela in omogočili, da si bodo učenci pridobivali fizikalno-tehnične izkušnje, sposobnosti, spretnosti in navade. Sposobnosti, kijih lahko razvijamo z uporabo konstrukcijskih sestavljank Pri posameznih aktivnostih, procesih, postopkih, izpeljavah, zaključkih, sklepih itd. znotraj uporabe konstrukcijske naloge za konstruiranje s sestavljankami se razvijajo še posebej izrazito naslednje sposobnosti: 1. sposobnost opazovanja (tehničnih pojavov in naprav), predstavljanje (razdalj, razmerij, figur, oblik itd.), razumevanje tehničnih problemov (pravilno in hitro dojemanje strukture in funkcije tehnične naprave, njene »fiziologije in anatomije«); 2. ugotavljanje zvez med deli in celoto (medsebojnih odnosov dane naprave z drugimi napravami, podobnimi po funkciji in različnimi po strukturi itd.); 3. konstruktivna fantazija (pravilno predstavljanje konstrukcije in delovanja naprave, sklopa in končnega izdelka); 4. konstruktivno mišljenje (fantazijsko oziroma miselno ustvarjanje nove konstrukcije) (Sagadin, 1966). Dr. Amand Papotnik | 125 Pridobivanje spoznanj in izkušenj Znano je, da si otrok pridobiva spoznanja, izkušnje in vpogled v svet tehnike skozi igro in ustvarjalno delo, kjer gre za preoblikovanje začetnega stanja v neko novo stanje, z rezultatom, ki se kaže kot stvaritev. Otroci v vrtcih in učenci v 9-letki pridobivajo »vednosti in znanja o tehničnih predmetih, pojavih in procesih ter spoznavajo njihov namen in pomen, spoznavajo različna okolju in ljudem prijazna gradiva« (Papotnik idr., 2005, str. 55) ter z uporabo konstrukcijskih sestavljank prenašajo življenjsko resničnost oziroma tehnično-fizikalne izkušnje na stopnjo modela. Pri tem si v okviru poteka in aktivnosti konstrukcijske naloge pridobivajo informacije in zaključke (argumente) v vseh stopnjah didaktičnega modela za konstruiranje (konstruiranje, preizkušanje, korigiranje (popravljanje) in ponovno preizkušanje). Kakovost uresničitve ciljev in vsebin, ki so v logični in smiselni povezavi s tehniškimi, tehnološkimi, fizikalnimi, ergonomskimi, organizacijskimi in ekološkimi problemi in dejavnostmi, je v veliki meri odvisna od pravilnega načrtovanja in izvajanja konstruiranja v vseh fazah konstrukcijske naloge kot strategije za pridobitev novega znanja, razvijanje ustvarjalnih tehniških sposobnosti in tehniško-fizikalnih izkušenj. Osrednji problem, ki ga želimo predstaviti, je konstrukcijska naloga za konstruiranje s sestavljankami, ki jo prikazujemo v obliki miselnega vzorca in pomeni trdno osnovo za pravilno in uspešno vzgojno-izobraževalno delo. Teorija o večinteligencah V novejši literaturi lahko zasledimo teorijo o več inteligencah. Za področje uporabe konstrukcijskih sestavljank ima še posebno težo razumevanje prostorske inteligence. »Za prostorsko inteligenco so najpomembnejše zmožnosti pravilnega zaznavanja vidnega sveta, izvajanje pretvorb ali sprememb začetnih zaznav, poustvarjanje vidikov svojih vidnih doživetij, celo v odsotnosti ustreznih telesnih dražljajev« (Gardner, 1995, str. 208). Poleg prostorske inteligence se pri konstruiranju s sestavljankami razvija tudi čustvena inteligenca. Za naše področje je zanimiva naslednja ugotovitev: »Misel, ki se 'usede v srce', je drugače prepričljiva kot misel, ki se porodi iz glave. Razmerje med razumnostjo in čustvenostjo človeškega uma je konstantno. Čim bolj intenzivno je čutno doživljanje, tem močnejšo vlogo zavzame čustveni um. Razumni um pa je manj učinkovit« (Goleman, 1997, str. 23). 126 I Revija za elementarno izobraževanje št. 3-4 Opredelitev problema Konstrukcijska naloga za konstruiranje s sestavljankami Otroci in učenci prenašajo življenjsko resničnost oziroma tehnično-fizikalne izkušnje na stopnjo modela, pri tem v okviru izbrane strategije pridobivajo informacije in zaključke (argumente) v vseh stopnjah didaktičnega modela za konstruiranje (konstruiranje, preizkušanje, korigiranje in ponovno preizkušanje). Vzgojitelj oziroma učitelj spremlja, svetuje in preučuje vse stopnje konstruiranja in prenašanja izsledkov in ugotovitev iz modela (simulirana realnost) v realne odnose (miselna transformacija). Pristali bi lahko pri ugotovitvi, da se tudi na področju konstruiranja s sestavljankami izkazuje parcialna nadarjenost z visoko stopnjo korelacije in transfera na področje narave, družbe, gibanja, jezika, umetnosti in tudi matematike. V celoti se lahko strinjamo z naslednjo ugotovitvijo: »Kljub temu da se parcialno nadarjeni učenci kasneje v življenju in delu običajno izkažejo zelo inovativno, je obča družbena klima in tudi šolska praksa, z večinoma verbalno naravnanostjo, bolj v prid univerzalni nadarjenosti kot učencem z delnimi, zlasti bolj praktičnimi sposobnostmi« (Strmčnik, 1998, str. 18-19). Življenjska resničnost Učitelj - naloga /motivacija/ Konstrukcijska sestavljanka (gradbeni elementi) Predznanje i Znanja, spretnosti in delovne navade UČENEC Intelektualne sposobnosti i KONSTRUIRANJE i PREIZKUŠANJE T KORIGIRANJE T PONOVNO PREIZKUŠANJE i PRIDOBLJENO NOVO ZNANJE i Pridobiva znanja Razvija ustvarjalne tehnične sposobnosti Pridobiva tehnično-fizikalne izkušnje Miselni vzorec: Konstrukcijska naloga za konstruiranje s sestavljankami (Papotnik, 1998) Dr. Amand Papotnik | 127 Slika 1: Preizkušanje konstrukcije Slika 2: Korigiranje in ponovno (Papotnik idr., 2005) preizkušanje (Papotnik idr., 2005) Iz miselnega vzorca je razvidno, da »izhodu« pridobljeno znanje vrnemo, kot tehni~no-fizikalne izku{nje, v `ivljenjsko situacijo, iz katere smo izhajali. Pri ponovnem konstruiranju pa so te izku{nje prepoznavne kot predznanje za uporabo v novih primerih. Pojmi so rezultat miselne in prakti~ne aktivnosti. Pri konstruiranju gre za primerjanje, analizo, sintezo, abstrahiranje, deduktivno in induktivno sklepanje. Kontrola in preverjanje rezultatov je lahko osnova za ustvarjanje novih problemskih situacij, ki pomenijo stanje disekvilibracije in jih z ustrezno strategijo lahko re{imo in zopet vzpostavimo stanje ekvilibracije oziroma uravnote`evanja (Labinowicz, 1989). Pri tem si pridobivajo nova znanja, izku{nje, stali{~a in ustvarjalne sposobnosti. Pri konstruiranju pa si razvijajo tudi psihomotori~ne in senzomotori~ne sposobnosti in spretnosti ter delovne navade. Pri izbiranju stvarnih vsebin, ob upo{tevanju katalogov znanja, ob uporabi medija (sestavljanke), pa moramo poznati in upo{tevati razvojna obdobja in teorijo kognitivnega razvoja. 128 I Revija za elementarno izobraževanje št. 3-4 Opredelitev konstruktivizma • Konstruktivizem je psihološka smer, ki poudarja pomen človekovih notranjih, mentalnih, predvsem spoznavnih procesov učenja ter doseganje globljega razumevanja. • Konstruktivisti menijo, da znanja v gotovi obliki ne moreš drugemu »dati«, niti ga od nekoga »sprejeti«, ampak ga mora vsakdo z lastno miselno aktivnostjo ponovno zgraditi. • Zagovorniki konstruktivizma torej utemeljujejo, da znanja ne sprejemamo od zunaj, ampak ga izgrajujemo (konstruiramo) sami z lastno aktivnostjo v procesu osmišljanja svojih izkušenj (Marentič Požarnik, 2000). • »Najpomembnejše je vodilo, da otrok konstruira svoje znanje sam, z lastnimi izkušnjami, pri čemer igra pomembno vlogo okolje (učno v šolski praksi, življenjsko sicer), moč doživljanja v procesu pridobivanja znanj oziroma v procesu konstruiranja lastnih pojmovnih struktur« (Krapše, 1999, str. 19). Podrobne strategije za pridobivanje novega znanja Z uporabo podrobnih strategij za pridobivanje novega znanja pri konstruiranju s sestavljankami v okviru vzgojno-izobraževalne strategije za konstruiranje s sestavljankami si učenci pridobivajo nova znanja, tehnično-fizikalne izkušnje in si razvijajo ustvarjalne tehnične sposobnosti. Pri tem procesu pa je potrebno poznati in uveljavljati podrobne strategije za ustvarjanje novega znanja (Jaušovec, 1994). Poudarimo lahko, da konstrukcijske sestavljanke omogočajo izkustveno učenje in nazornost, učenci usvajajo znanja in si pridobivajo fizikalno-tehniške izkušnje, pri čemer prehajajo od konkretnih zaznav in predstav k pojmom in posploševanju oziroma generaliziranju bistva predmetov in pojavov. Pri tem pa že prestopijo »prag reprodukcije in posnemanja« in njihove gradnje (modeli, makete, prikazi, celostne rešitve) postajajo izvirnejše. Dr. Amand Papotnik I 129 Št. Strategija 1. Abstrakcija Pomeni dojemanje bistvenih značilnosti kakega pojava ali pojma in zanemarjanje nebistvenih. 2. Analogija Analogni sklep obsega: • abstrakcijo • iskanje modela • prenos modela na prvotno stanje • preverjanje ustreznosti prenesenega modela 3. Analiza sredstvo - cilj S to strategijo iščemo operacije, s katerimi bomo zmanjšali razliko med danim problemskim in ciljnim stanjem. Zahteva naslednje operacije: • postavitev cilja • iskanje razlike med danim stanjem in ciljem 4. Fleksibilnost Gre za iskanje številnih - različnih poti reševanja problemov in preverjanje njihove ustreznosti. 5. Poskus - napaka Ta strategija je hkrati najpreprostejša metoda reševanja problemov. 6. Preverjanje hipotez Najprej skušamo natančneje opredeliti cilj. V problem se nato vnašajo novi vidiki, obstoječi elementi problema se spreminjajo ali odvzemajo, lahko pa se dodajajo tudi novi. Ves proces se ponavlja, dokler rešitev ne ustreza kriterijem. 7. Sklepanje Sklepanje je postopek reševanja, s katerim razjasnimo informacije, ki so podane v problemskem prostoru. Preglednica: Podrobne strategije za pridobivanje novega znanja 1 30 I Revija za elementarno izobraževanje št. 3-4 Sklep Za uveljavitev večje uporabe konstrukcijskih sestavljank so pomembne naslednje misli: »Če se omejuje šola na nadarjenosti, ki se morejo uveljaviti le pri klasičnih, večinoma verbalno klasičnih učnih predmetih, potem bo mnoge zgrešila. Nujno je, da razširi svoj učni repertoar tudi na druga spoznavna področja, ki niso zastopana v klasičnem učnem predmetniku, zlasti na raznovrstne praktične in tehnične zmožnosti učencev« (Strmčnik, 1998, str. 22). Skratka, spoštujmo dejstvo, da otrok ni posoda, ki jo je treba napolniti, ampak bakla, ki jo je treba prižgati. To pomeni, da mora vzgojitelj oziroma učitelj ravnati tako, da bo izbiral ustrezne konstrukcijske (tudi didaktične) sestavljanke in upošteval dejstvo, da znanja v gotovi obliki ne moreš drugemu »dati«, niti ga od nekoga »sprejeti«, ampak ga mora vsakdo z lastno miselno aktivnostjo ponovno zgraditi. In prav ta misel je lahko povod za vašo poglobitev v prikazano tematiko. LITERATURA Cardner, H. (1995). Razsežnosti uma. Teorija o več inteligencah. Ljubljana: Tangram. Coleman, D. (1997). Čustvena inteligenca. Ljubljana: Mladinska knjiga. Jaušovec, N. (1994). Kako uspešneje reševati probleme. Ljubljana: DZS. Krapše, T. (1999). Konstruktiv!zem v procesu učenja in poučevanja. Ljubljana: Razredni pouk, Zavod Republike Slovenije za šolstvo. Labinowicz, E. (1989). Izvirni Piaget: mišljenje - učenje - poučevanje. Ljubljana: DZS. Marentič Požarnik, B. (2000). Psihologija učenja in pouka. Ljubljana: DZS. Papotnik, A. (1 998). S projektno nalogo do boljšega znanja. Trzin: Izolit. Papotnik, A., Katalinič, D. in Fošnarič, S. (2005). To zmoremo že sedaj: z opazovanjem, raziskovanjem in ustvarjanjem v svetu naravoslovja in tehnike. Limbuš: Izotech. Sagadin, J. (1 966). Povezovanje pouka s produktivnim delom učencev v osnovni šoli. Ljubljana: DZS. Strmčnik, F. (1998). Pedagoški vidik spodbujanja nadarjenih učencev, V Nadarjeni, šola, šolsko svetovalno delo. Ljubljana: Zavod Republike Slovenije za šolstvo. Elektronski naslov: amand.papotnik@uni-mb.si Založniški odbor je prispevek prejel 19. 5. 2008.