Čtenářská gramotnost při řešení slovních úloh ve fyzice Praha, Katedra fyziky Rokitanského 62, Hradec Králové Tomáš Jerje

 Čtenářská gramotnost  Matematická gramotnost  Přírodovědná gramotnost  Finanční gramotnost  ICT gramotnost  Mediální gramotnost  Další FUNKČNÍ GRAMOTNOST

 Výzkum PISA ◦ Aktivita OECD (Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj) ◦ Zjišťování vědomostí a dovedností 15letých žáků ◦ V oblastech mateřského jazyka, přírodovědných předmětech, matematice, … ◦ Periodicita 3 roky ◦ Hlavními odběrateli ministerstva školství, realizátorem ČŠI  Výzkum PIRLS ◦ Čtenářská gramotnost u žáků 4. ročníků ◦ Periodicita 5 let ◦ Realizátorem v ČR je Česká školní inspekce

 Výzkum TIMSS ◦ Žáci 4. a 8. ročníků ZŠ a 4. ročníku SŠ ◦ Úroveň znalostí a dovedností v matematice a přírodovědných předmětech ◦ Periodicita 4 roky ◦ Realizátorem v ČR je Česká školní inspekce  Výzkum ICILS ◦ Zaměřen na žáky 8. ročníků ZŠ ◦ Dovednost žáků v oblasti počítačové a informační gramotnosti ◦ Realizátorem v ČR je Česká školní inspekce ◦ Výsledky primárně určeny školám

Čtenářská gramotnostMatematická gramotnost Palečková, 2010

Graf 4: Rozdělení českých chlapců a dívek podle úrovně způsobilosti Graf 1: Rozdělení úrovní způsobilosti českých žáků v roce 2000 a 2009 Palečková, 2010

 Čtenářské strategie – postupy, které čtenáři pomáhají lépe porozumět čtenému textu. Slovo strategie nám ukazuje, že se jedná o něco, co používáme vědomě a promyšleně, tedy strategicky. ◦ Řízené čtení ◦ Čtení s předvídáním ◦ Myšlenková mapa ◦ Insert ◦ Skládankové učení ◦ Hledání souvislostí „já a text“, „svět a text“ ◦ Určování podstatných informací a myšlenek ◦ A mnoho dalších

EMPIRICKÁ ČÁST

Schéma 1: Struktura výzkumu

 Pilotní testování ◦ 189 žáků devátých ročníků ze 6 základních škol a 1 gymnázia v Libereckém kraji ◦ Pohlaví se nerozlišovalo  Pretest a posttest ◦ Zapojeno 12 základních škol a 1 gymnázium v Libereckém kraji ◦ Po spárování výsledků se 1. části (vliv zadání úlohy na úspěšnost řešení) zúčastnilo 396 žáků ◦ 2. části (práce s odborně-naučným textem) se zúčastnilo 358 žáků ◦ Již se rozlišovalo pohlaví ◦ Po pretestu rozdělení na experimentální a kontrolní skupinu

 Experimentální skupina – vyučující využíval připravenou sadu 16 materiálů se čtenářskými strategiemi aplikovanými na fyzikální text základoškolské úrovně.  Kontrolní skupina – zde probíhala standardní výuka bez podpory čtenářských strategií na základě připravených pracovních listů.

 Kvantitativní charakter výzkumu ◦ Řešení slovních úloh ◦ Dotazník s uzavřenými otázkami (pětibodová škála), jedna otázka s výčtovými otázkami s neomezeným počtem vybraných odpovědí ◦ Odborně-naučný text s úkoly ( rozhodnutí o správnosti tvrzení, vybírání správných tvrzení k otázkám, přiřazování pojmů k obrázkům, oprava tvrzení, přiřazování číselných údajů ke skutečnostem, …  Pedagogický experiment ◦ Experimentální a kontrolní skupina

 Z hlediska charakteru získaných dat byly zvoleny následující metody při statistickém zpracování: ◦ Pearsonův chí-kvadrát test dobré shody ◦ Párový Studentův t-test ◦ Analýza rozptylu - ANOVA

 Výsledky jsou prezentovány ve formě: ◦ Tabulek ◦ Sloupcových grafů ◦ Pruhových grafů ◦ Textu  Definovány úrovně způsobilosti ◦ 8 úrovní způsobilosti, každá s daným bodovým rozpětím ◦ Charakterizovány slovně z hlediska žákových dovedností a schopností  Definovány úrovně diferencí bodů mezi testy

 Úspěšnost vyřešení slovních úloh nezávisí na tématu  Způsob zadání slovní úlohy ovlivňuje úspěšnost jejího vyřešení  Žáci preferují stručné zadávání slovních úloh  Žáci netouží ve fyzikálních úlohách po informacích navíc  Žákům dělá problém najít klíčové informace k řešení úlohy  V učebnicích fyziky jsou dle žáků o úlohy, které nejsou ze života o úlohy obsahující dlouhý text o stručně zadané úlohy

 V disertační práci definováno 15 hypotéz ◦ Vliv zadání slovní úlohy na úspěšnost vyřešení ◦ Změny výsledků mezi pretestem a posttestem u jednotlivých typů zadání slovních úloh ◦ Změny ve výsledcích mezi testy v experimentální a kontrolní skupině ◦ Změny ve výsledcích mezi testy u dívek a chlapců

Graf 1: Úspěšnost slovních úloh z hlediska tématu A přiměřeně dlouhý text slovního zadání s číselnými hodnotami fyzikálních veličin B přiměřeně dlouhý text pouze slovního zadání (i hodnoty fyzikálních veličin) C delší text se spoustou zajímavostí a s číselnými hodnotami fyzikálních veličin D zadání pouhým výčtem fyzikálních veličin a jejich hodnot E slovní zadání doprovázené obrázkem s číselnými údaji a otázkou 1.1 Úspěšnost slovních úloh z hlediska způsobu zadání  Z testování hypotéz plyne: ◦ Způsob zadání slovní úlohy ovlivňuje úspěšnost jejího vyřešení ◦ Slovní úlohy zadané stručně mají větší úspěšnost při řešení než úlohy zadané textem, obsahující informace navíc

Graf 2: Průměrný počet získaných bodů na žáka 1.2 Změny výsledků mezi pretestem a posttestem - porovnání všech  Z testování hypotéz plyne ◦ K určitému zlepšení v posttestu došlo téměř u všech žáků A přiměřeně dlouhý text slovního zadání s číselnými hodnotami fyzikálních veličin B přiměřeně dlouhý text pouze slovního zadání (i hodnoty fyzikálních veličin) C delší text se spoustou zajímavostí a s číselnými hodnotami fyzikálních veličin D zadání pouhým výčtem fyzikálních veličin a jejich hodnot E slovní zadání doprovázené obrázkem s číselnými údaji a otázkou

Graf 3: Průměrný počet získaných bodů na žáka z experimentální sk. 1.3 Změny výsledků mezi pretestem a posttestem – experiment. skupina  Z testování hypotéz plyne: ◦ Ke zlepšení došlo nejvíce u slovní úlohy zadané typem C ◦ Ke statisticky významnému zlepšení došlo rovněž u slovní úlohy zadané typem A a B A přiměřeně dlouhý text slovního zadání s číselnými hodnotami fyzikálních veličin B přiměřeně dlouhý text pouze slovního zadání (i hodnoty fyzikálních veličin) C delší text se spoustou zajímavostí a s číselnými hodnotami fyzikálních veličin D zadání pouhým výčtem fyzikálních veličin a jejich hodnot E slovní zadání doprovázené obrázkem s číselnými údaji a otázkou

Graf 4: Průměrný počet získaných bodů na žáka z kontrolní sk. 1.4 Změny výsledků mezi pretestem a posttestem – kontrolní skupina  Z testování hypotéz plyne ◦ I zde došlo k mírnému zlepšení ve všech typech slovních úloh ◦ Zlepšení mezi jednotlivými slovními úlohami není statisticky významné A přiměřeně dlouhý text slovního zadání s číselnými hodnotami fyzikálních veličin B přiměřeně dlouhý text pouze slovního zadání (i hodnoty fyzikálních veličin) C delší text se spoustou zajímavostí a s číselnými hodnotami fyzikálních veličin D zadání pouhým výčtem fyzikálních veličin a jejich hodnot E slovní zadání doprovázené obrázkem s číselnými údaji a otázkou

Graf 5: Průměrné body experimentální a kontrolní skupiny v testech s ohledem na pohlaví 1.5 Porovnání chlapců vůči dívkám  Z testování hypotéz plyne ◦ Zlepšení v posttestu není u dívek z experimentální ani kontrolní skupiny statisticky průkazně větší než zlepšení u chlapců v obou skupinách ◦ Rozkol se zjištěním v testování PISA

 V experimentální skupině rozšířena oblast úrovně 3, 4, 5 a 6 zachycující výsledky posttestu  Naopak zúžena oblast úrovně 2 a nižší  V kontrolní skupině se nejvyšší úroveň zmenšila, výraznější změny k lepšímu doznala úroveň 3 Graf 6: Změny úrovní způsobilosti bez ohledu na pohlaví

 Maximální počet 100 bodů v pretestu i posttestu  Vyššího bodového zlepšení dosáhli pouze žáci z experimentální skupiny 1.7 Úrovně diferencí bodů mezi testy Graf 7: Relativní četnost žáků z hlediska diference bodů mezi testy u jednotlivých skupin

 Z testování hypotéz plyne ◦ U většiny žáků došlo ke statisticky významnému zlepšení výsledků mezi jednotlivými testy ◦ Žáci z experimentální skupiny dosáhli statisticky většího zlepšení než žáci z kontrolní skupiny Graf 8: Průměrné body experimentální a kontrolní skupiny v testech bez ohledu na pohlaví 2.1 Změny výsledků mezi pretestem a posttestem

 Z testování hypotéz plyne: ◦ Chlapci a dívky se v rámci své skupiny zlepšili stejně, ve srovnání zlepšení není statisticky významný rozdíl ◦ Výrazné zlepšení u chlapců a dívek z experimentální skupiny, kdy došlo ke zlepšení o 4,78 bodů u chlapců a o 5,08 bodů u dívek; v kontrolní skupině se chlapci zlepšili o 1,10 bodů a u dívky o 0,80 bodu Graf 9: Průměrné body experimentální a kontrolní skupiny v testech s ohledem na pohlaví 2.2 Porovnání chlapců vůči dívkám

 Podstatné rozšíření nejvyšší oblasti 5 a 6 u experimentální skupiny  Významné zúžení oblasti úrovně 2, 1a a zánik úrovně pod 1a u experimentální skupiny  U kontrolní skupiny přesun menšího počtu žáků do vyšších úrovní Graf 10: Změny úrovní způsobilosti bez ohledu na pohlaví

I. část – řešení slovních úloh  Slovní úlohy zadané stručně mají větší úspěšnost při řešení než úlohy zadané textem, obsahující informace navíc.  K určitému zlepšení v posttestu došlo téměř u všech žáků.  K průkaznému zlepšení mezi skupinami došlo v experimentální skupině nejvíce u slovní úlohy zadané delším textem s doplňujícími informacemi nesouvisejícími s výpočtem, a u slovní úlohy zadané přiměřeně dlouhým textem s číselnými hodnotami fyzikálních veličin.  Naopak v úlohách zadaných pouhým výčtem fyzikálních veličin a v úlohách zadaných obrázkem není rozdíl mezi experimentální a kontrolní skupinou statisticky významný.  V experimentální skupině je výrazné zlepšení u slovní úlohy zadané delším textem s informacemi navíc. U zbylých úloh se žáci zlepšili podobně.

 Naopak u kontrolní skupiny nebylo statisticky průkazné výraznější zlepšení mezi jednotlivými úlohami.  Zlepšení v posttestu není u dívek statisticky průkazně větší než zlepšení u chlapců. II. část – práce s odborně-naučným textem  Větší či menší zlepšení u téměř všech žáků.  Žáci z experimentální skupiny dosáhli statisticky významně většího zlepšení než žáci z kontrolní skupiny.  Rozdíl ve zlepšení mezi pohlavím v experimentální i kontrolní skupině není statisticky průkazný.

Metodické materiály podporující čtenářskou gramotnost  Vychází náhodně v tištěné podobě  Odběrateli jsou učitelé fyziky ZŠ v Libereckém regionu  Krátké aktivity 5-15 minut  Průřez tématy základoškolské fyziky  Využívají různé čtenářské strategie  Učitel je může a nemusí použít, případně si je může upravit  Snaha o získání finančních prostředků pro publikaci Podpora čtenářské gramotnosti ve fyzice

Děkuji za pozornost