Iz prakse Fizika v šoli 25 Uvod V zadnjem času se na področju izobraževanja vse bolj uveljavlja pristop formativnega spremljanja pouka [1, 2], ki se osredotoča na zbiranje informacij o napredku učen- cev med učnim procesom. T o učiteljem omogoča, da pri- lagodijo svoje poučevanje v realnem času in s tem poma- gajo učencem pri izboljšanju razumevanja učnih vsebin. Formativno spremljanje je postalo pomembno orodje v izobraževalnem procesu, saj omogoča bolj diferencirano in prilagodljivo poučevanje ter učence spodbuja k aktiv- nemu sodelovanju pri lastnem učenju. V prispevku se osredotočamo na primer formativnega spremljanja pouka pri učencih devetega razreda osnov- ne šole. Učni proces zajema štiri učne ure in se nanaša na vsebine o toploti in notranji energiji [3, 4, 5]. Uvo- dni ponovitvi znanj o temperaturi in toploti sta sledila oblikovanje namenov učenja in kriterijev uspešnosti ter eksperiment, s katerim so učenci merili količino energi- je, nakopičene v hrani. Učiteljica je njihovo znanje vre- dnotila po kriterijih uspešnosti in jim podajala povratne informacije. T emu je sledila še samoevalvacija učencev po zapisanih kriterijih uspešnosti. V sklepni fazi so iz- vedli analizo vrednotenja znanj. Posamezne faze učnega procesa so podrobneje opisane v nadaljevanju. Primer obravnave tematskega sklopa po korakih formativnega spremljanja Lidija Grubelnik Osnovna šola Sladki Vrh Izvleček V članku je predstavljen učni proces po metodah formativnega spremljanja iz poglavja »T oplota in notranja energija« v okviru štirih učnih ur. Učni proces je zajemal preverjanje predznanj, zapis namenov učenja s kriteriji uspešnosti, načrtovanje in izvedbo dejavnosti ter vrednotenje usvojenih znanj. Ključne besede: toplota in notranja energija, formativno spremljanje, eksperimentalno delo Using Formative Assessment Steps to Address Thematic Units Abstract This article presents the learning process of the formative assessment methods of the chapter "Heat and Internal Energy" in the context of four lessons. The learning process consisted of checking prior knowledge, writing learning intentions and success criteria, planning and carrying out activities, and the acquired knowledge assessment. Keywords: heat and internal energy , formative assessment, experimental work. Slika 1: Faze formativnega spremljanja za načrtovanje učnega procesa. 26 Priprava faz učnega procesa po načelih formativnega spremljanja Načrtovanje učnega procesa zmeraj izhaja iz nabora vse- bin, ciljev, priporočil in standardov znanj učnega načrta. Smiselno je tematsko načrtovanje določene vsebine, ki učitelju in učencem zagotavlja celovitejši pregled ciljev, ki jih želimo doseči. Pri tem sledimo korakom formativ- nega spremljanja [1], ki so prikazani na sliki 1. Pri zapisu tematske priprave izhajamo iz operativnih in splošnih ciljev, zapisanih v učnem načrtu. Za načrtova- nje tematskega sklopa T oplota in notranja energija smo izbrali naslednje cilje. Operativni cilji vsebinskega sklopa T oplota in notranja energija: • učenci opišejo razliko med pojmoma temperatura in toplota, • s poskusi raziščejo zakonitosti prehajanja toplote (E), • razložijo odvisnost spremembe notranje energije od prehajanja toplote, • uporabijo enačbo za računanje toplote, • primerjajo spremembo notranje energije s prejeto ali oddano toploto. Splošni cilji: • učenci načrtujejo in izvajajo preproste poskuse in raziskave, • obdelujejo podatke, analizirajo rezultate po- skusov in oblikujejo sklepe. Nameni učenja: • znal bom razlikovati med pojmoma temperatura in toplota, • znal bom izračunati toploto (Q) oziroma spremembo notranje energije (∆W n ), • razumel bom prehajanje toplote med snovmi in spremembo njihove notranje energije, • znal bom brati navodila za delo in si ustrezno pripravil pripomočke, • izvedel bom poskus in raziskal zakonitost Q = ∆W n , • naučil se bom oceniti rezultate in negotovosti pri meritvah, • naučil se bom varnega eksperimentalnega dela, • teoretična znanja bom povezal z življenjskimi izkušnjami, • znal bom analizirati rezultate in napovedati dopolnitve eksperimenta. Kriteriji uspešnosti: • ločil bom med pojmoma temperatura in toplota, • vedel bom, da toplota prehaja iz telesa z višjo temperaturo v telo z nižjo temperaturo, • vedel bom, da je energija nakopičena v hrani in se lahko sprosti v obliki toplote, • poznal bom obrazec za izračun Q ali ∆W n , • poznal bom pojem specifična toplota snovi in znal poiskati vrednosti v tabeli, • znal bom izvesti eksperiment po navodilih, • znal bom pravilno beležiti meritve količin, • znal bom izračunati iskano količino, • znal bom oceniti negotovost meritev, • znal bom primerjati rezultate in sklepati o od- stopanjih, razlikah, • znal bom načrtovati podobne eksperimente. Načrtovane dejavnosti učencev: • reševanje delovnega lista, • praktično delo – skupinski eksperiment: energijska vrednost hrane, • merjenje, • vrednotenje rezultatov dela, • opazovanje, • samoocenjevanje. Nameni učenja učencem povedo, kaj se bodo učili. S tem se osmisli učenje, učenci pa postanejo aktivnejši v učnem procesu. Iz njih sledi zapis kriterijev uspešnosti. Kriteriji uspešnosti učencem povedo, katera znanja uči- telj pričakuje kot dokaz učenja, in hkrati nakažejo stan- darde znanj. Kriteriji uspešnosti za obravnavan tematski sklop so zapisani v nadaljevanju. Učitelj na podlagi operativnih in splošnih ciljev pripravi namene učenja, ki jih kasneje, v procesu učenja, zapi- še še skupaj z učenci. Glede na izbrane cilje tematskega sklopa T oplota in notranja energija so načrtovani spodaj zapisani nameni učenja. Načrtujejo se tudi dejavnosti, s katerimi želimo doseči zastavljene cilje in kriterije uspešnosti. Za obravnavano tematiko smo izbrali eksperimentalno delo, ki ga pred- videva tudi učni načrt. Kot podpora eksperimentalnemu delu in razumevanju na novo usvojenih pojmov je načr- tovana dejavnost tudi reševanje delovnega lista. V procesu učenja je mogoče dejavnosti in časovnico uč- nega procesa tudi prilagajati, kar je odvisno od doseganja kriterijev uspešnosti učencev. T o ugotovimo na podlagi zbranih dokazov učencev med procesom učenja. V sku- pinskem eksperimentu se lahko zgodi, da posamezni učenci nezadostno sodelujejo pri sami izvedbi poskusa in samostojnem izpolnjevanju nalog na delovnih listih. Sprotna povratna informacija učencu omogoča, da zna- nja izpopolni. Učenci so tako vodeni skozi proces učenja in pozneje veliko bolje pripravljeni na vrednotenje svo- jega znanja [1, 2]. Iz prakse Fizika v šoli 27 Potek učnega procesa po posameznih učnih urah Obravnavano poglavje T oplota in notranja energija [3] se v devetem razredu osnovne šole začne z obsežnim zapisom pričakovanih znanj učencev, ki izhajajo iz fi- zike, kemije in naravoslovja v nižjih razredih. Učenci že poznajo zgradbo snovi, pojma temperatura in toplo- ta, znajo izmeriti temperaturo snovi in vedo, da toplota prehaja z mesta z višjo temperaturo na mesto z nižjo temperaturo. Kot novo znanje v devetem razredu učenci obravnavajo Kelvinovo temperaturno lestvico in pojem specifična toplota ter izračun spremembe notranje ener- gije snovi [3, 4, 5]. Po uvodni uri ponovitve predznanj je učiteljica skupaj z učenci oblikovala namene učenja, ki smo jih podrobneje opredelili v prejšnjem poglavju. Ključno pri tem je bilo tvorno sodelovanje med učenci in učiteljico. Nameni učenja so bili podkrepljeni s konkretnimi primeri iz vsak- danjega življenja. Nadalje je učiteljica z učenci zapisala še kriterije uspešnosti, ki so podlaga za sprotno vredno- tenje znanja in podajanje povratne informacije. Sočasno so se učenci seznanili tudi z dejavnostmi, ki so jih načr- tovali za naslednjo učno uro. Naslednjo učno uro je sledilo izpolnjevanje delovnega lista (slika 2), katerega namen je bil učence voditi skozi postopke eksperimentalnega dela pri določitvi energijske vrednosti oreščkov. Delovni list je sestavljen iz uvodne- ga besedila, ki je vezano na energijsko vrednost hrane. Del učnega lista je namenjen tudi ponovitvi učne snovi o toploti in notranji energiji, temu pa sledi priprava na eksperimentalno delo. Eksperimentalno delo je potekalo po posameznih fazah (slika 3). Učenci so pripravili vse potrebščine, navedene na učnem listu. V epruvete so natočili 20 ml (m = 20 g) vode in izmerili njeno začetno temperaturo (T 1 ). Na- dalje so s svečo prižgali arašid in začeli z njim segre- vati vodo, dokler arašid ni dogorel. Izmerili so končno temperaturo vode (T 2 ) in določili spremembo notranje energije vode ( , pri čemer je ). T a sprememba notranje energije izraža delež nakopiče- Slika 2: Delovni list, ki je dostopen tudi na spletni strani www.zrss.si – strokovne revije – Fizika v šoli – spletne vsebine. HRANA KOT VIR ENERGIJE Določanje energije, nakopičene v hrani Človek za svoje delovanje potrebuje energijo, ki jo dobi s hrano. V hrani je nakopičena določena količina energije, ki jo naše telo s presnovo pretvori v energijo, potrebno za delovanje telesa. Mladostniki potrebujete približno 250 kJ energije dnevno na vsak kilogram telesne mase. Določi energijsko vrednost oreščkov Oreščki vsebujejo veliko maščob, zato imajo veliko energijsko (kalorično) vrednost. Njihovo energijsko vre- dnost lahko približno določiš s preprostim poskusom. Razmisli in dopolni: T oplota (Q), ki se sprošča med gorenjem arašida, se pretvori v vode in voda se tako segreje. Za koliko se voda segreje, je odvisno od prejete in mase vode (m), ki se segreva. Da 1 kg vode segrejemo za 1 °C, potrebujemo toplote. Zapiši enačbo, po kateri lahko izračunaš spremembo notranje energije vode: Potrebščine: • več enakih arašidov, • sveča, • stojalo, • epruveta, • prijemalka za epruveto, • voda, • termometer, • tehtnica. Postopek dela: • V epruveto nalij 20 ml vode in izmeri njeno temperaturo (T 1 ). • Na stojalo postavi arašid in pod njim prižgi svečo. Počakaj, da arašid zagori, in svečo umakni. • S prijemalko drži epruveto z vodo nad gorečim arašidom, da ta dogori. • S termometrom izmeri končno temperaturo vode (T 2 ) v epruveti. Zapis meritev: Določi količino toplote, ki jo je prejela voda v epruveti. Kolikšna je sprememba notranje energije enega arašida? Določi količino energije, ki se sprosti pri sežigu 100 g arašidov. Primerjaj energijsko vrednost 100 g arašidov z deklaracije in izračunano oddano toploto pri sežigu enake količine arašidov. Zapiši ugotovitev. Ugotovitev: Izziv 1: Kolikokrat moramo dvigniti enokilogramsko utež za 1 m, da bo opravljeno delo enako energiji, ki se sprosti pri presnovi enega arašida? Izziv 2: S pomočjo izračuna oceni, koliko arašidov bi moral pojesti na dan, da bi zadostil dnevni porabi energije mla- dostnika. 28 ne energije enega arašida, ki jo med sežigom v obliki to- plote odda vodi. Dobljeno vrednost so učenci preračuna- li na 100 g arašidov. Pri izračunu so primerjali energijski delež, ki se sprosti pri sežigu 100 g arašidov, z energijsko vrednostjo, ki je zapisana na deklaraciji embalaže. Pri- merjava energijskih vrednosti je bila osnova za razmislek o energijskih izgubah zaradi nepopolnega zgorevanja in segrevanja okolice. Med eksperimentom je učiteljica po zapisanih kriterijih uspešnosti v pogovoru z učenci vrednotila njihovo zna- nje in jim sproti ustno podajala povratno informacijo. Sprotna povratna informacija je poleg kriterijev uspe- šnosti najpomembnejša faza formativnega spremljanja. Učenci tako lahko sproti odpravljajo napake. Zadnjo učno uro načrtovanega učnega procesa so se učenci samovrednotili po zapisanih kriterijih, učiteljica pa jim je nato podala povratno informacijo o celotnem učnem procesu. Samovrednotenje in vrednotenje sta po- tekala ustno v pogovoru med učiteljico in posameznim učencem. Učiteljica je v predstavljenem primeru ugotovila, da so nekateri učenci neustrezno zapisali meritve, in sicer brez merskih oznak in enot. Nekaj napak se je pojavilo tudi pri pretvarjanju enot in posledično pri izračunu iskane količine. Spremembo temperature vode v °C so nekateri učenci nepravilno pretvarjali v spremembo temperature v kelvinih. Namesto da bi ohranili razliko merskih vre- dnosti, so izračunani razliki v °C prišteli 273 K. Smisel- no so učenci razmislili o toplotnih izgubah med eksperi- mentom in sklepali o razlikah med energijsko vrednostjo arašidov, zapisano na deklaraciji izdelka, in izračunano spremembo notranje energije. Uspešnejši učenci so na- črtovali tudi nove eksperimente in pridobljena znanja povezali še z znanji iz biologije. Zaključek Predstavili smo učni proces po metodah formativnega spremljanja iz poglavja T oplota in notranja energija. Učni proces je bil zasnovan na štirih učnih urah in je zajemal preverjanje predznanj, zapis namenov učenja in kriterijev uspešnosti, načrtovanje in izvedbo dejavno- sti ter vrednotenje usvojenih znanj. Izkazalo se je, da so učenci motivirani za takšno delo. Zaradi sprotnega pre- verjanja kriterijev uspešnosti učenci v okviru skupinske- ga eksperimentalnega dela tudi samostojnejše rešujejo zastavljene naloge. Uspešnejši učenci načrtujejo nove eksperimente in medpredmetno povezujejo pridobljena znanja. Pokazala so se tudi določena pomanjkljiva zna- nja učencev. Napake so se pojavljale pri zapisu meritev, pretvarjanju enot in posledično izračunu iskane količine. Načrtovanje tematskih sklopov po vzoru predstavljenega učnega sklopa lahko načrtujemo pri vseh učnih vsebi- nah. Ključno je, da s procesom formativnega spremljanja učencem bolj osmislimo učenje za izboljšanje njihovega znanja. Slika 3: Gorenje arašida in določanje prejete toplote z merjenjem temperature vode. Viri [1] Holcar Brunauer, A. idr. (2016). Formativno spremljanje v podporo učenju. Priročnik za učitelje in strokovne delavce. Ljubljana: ZRSŠ. [2] Formative and Summative Assessments https://poorvucenter.yale.edu/Formative-Summative-Assessments (8. 1. 2024). [3] Digitalizirani učni načrti https://dun.zrss.augmentech.si/#/ (8. 1. 2024). [4] eTorba https://etorba.sio.si/etorba/sl/epubs-search (8. 1. 2024). [5] Beznec, B. idr. (2013). Moja prva fizika 2. Učbenik za 9. razred osnovne šole. Ljubljana: Modrijan.