Mit és hogyan tanít(s)unk a klímaváltozásról?

1. Mit és hogyan tanít(s)unk a klímaváltozásról? Természettudományos műveltség Természettudományos kulcskompetencia Egy természettudomány tanulási projekt Közgazdasági Politechnikum, Budapest Oktatáskutató és Fejlesztő intézet

2. http://www.oki.hu/oldal.php?tipus=kiadvany&kod=eghajlatvaltozas  címen.

3. A projekt céljai • A korábbi (2002 – 2003) integrált természettudományos • pedagógiai rendszer fejlesztéshez való kapcsolódás. • Az általános iskolák 7.évfolyamán és a szakiskolák 9. • évfolyamán használható, 15 modult (tanórát) tartalmazó • mintaprojekt kidolgozása. • Alkalmazást segítő pedagógiai ajánlások, óratervek elkészítése. • A modulok kipróbálása 10 iskolában. • A kompetencia fejlesztés eredményességének mérése a projekt • kipróbálásához kapcsolódóan. • A projekt termékek közzététele nyomtatott kiadványban és • Interneten.

4. A projekt tervezés problémája Két komplex rendszer összekapcsolása: Iskola: Szabályozás: Nat, kerettanterv, tankönyvek, helyi tanterv Tanárok: szaktárgyi képzettség, módszertani felkészültség, túlterhelés Iskola: eszközellátottság, időkeretek, tantárgyak Tanulók: érdeklődés, előzetes tudás, eltérő kompetenciák, heterogén csoportok Éghajlat: A „szférák problémája”: (Litoszféra, hidroszféra, (krioszféra), atmoszféra, bioszféra, technoszféra) Az idő nyila: Múlt – jelen - jövő

5. 21. Század - Új pedagógiai paradigma Régi: Korosztályos csoportok Középpontban a tanulók átlagos fejlődése Tankönyvek és oktatási segédeszközök használata Tartalom központúság A tudás hosszú távú érvényessége • Új: • Testre szabott oktatási berendezkedés • Az egyéni fejlődés értékelése • A tanár facilitátor és csapattag • A tanulók felelősek a saját tanulási folyamatukért • Kihívásokkal szolgáló tanulási környezet • Széles tanulási terület és célkitűzés rendszer • A tudás érvényessége • Az értelmes tudás és a tudásépítés fontossága • A kompetenciák értékelése és fejlesztése • Élethosszig tartó tanulás • A diákok erősségeinek támogatása

6. A fejlesztés aktuális környezete, tartalmi-, módszertani alapjai Cél: Természettudományos műveltség (Scientific literacy) Tudományos ismeretek Ismeretek a tudományról (gondolkodásmód, társadalmi hatás) PISA 2006: természettudományos kompetenciarendszer, tanulói attitűdök, kontextus területek és szintek NAT 2007: természettudományos kulcskompetencia meghatározása IPCC 2007: természettudományos alapok hatások, alkalmazkodás, sebezhetőség kibocsátás mérséklése

7. A PISA vizsgálatok természettudományos kompetenciarendszere • Természettudományi problémák felismerése • Természettudományosan vizsgálható problémák felismerése • Természettudományos információk megkereséséhez szükséges kulcsszavak • felismerése • A természettudományi vizsgálatok főbb tulajdonságainak felismerése • Jelenségek természettudományi magyarázata • Adott helyzetnek megfelelő természettudományi ismeretek alkalmazása • A jelenségek megfelelő leírása vagy értelmezése és a változások előrejelzése • A megfelelő leírás, értelmezés és előrejelzés felismerése • Természettudományi bizonyítékok alkalmazása • Természettudományi bizonyítékok értelmezése, valamint következtetések • levonása és megfogalmazása • A következtetések hátterében álló feltevések, bizonyítékok és érvek • azonosítása • Természettudományi vagy műszaki vívmányok társadalmi • következményeinek megítélése

8. Természettudományokkal és alkalmazásukkalkapcsolatos tanulói attitűdök (PISA) • A természettudományok iránti érdeklődés • A természettudományi problémák irántikíváncsiság • Hajlandóság többletismeretek és gyakorlat szerzésére • Természettudományi pálya választása • A természettudományi kutatás támogatása • Alternatív nézőpontok • Valóságos információk és ésszerű magyarázatok • Logikus és körültekintő következtetés • A természeti erőforrások és a környezet iránt érzett felelősség • Azegyénifelelősség érzékelése • Tudatosság az egyéni tevékenység társadalmi- és a környezeti • következményeivel kapcsolatban • Hajlandóság a cselekvésre [

9. Természettudományos (és műszaki) kulcskompetencia elemei • (Nat 2007 alapján) • Ismeretek: • A természeti világ alapelvei • Alapvető tudományos fogalmak, módszerek • A tudományos elméletek társadalmi folyamatokban játszott szerepe • A technológiák előnyei, korlátai és társadalmi kockázatai • Az emberi tevékenység természetre gyakorolt hatásai • Készségek, képességek: • Természettudományos és műszaki műveltség alkalmazása • Természettudományos és műszaki műveltséget igénylő döntések meghozatala • Új technológiák, berendezések megismerése és működtetése • Attitűdök: • Szándék és képesség a fenntartható fejlődés érdekében lokálisan és globális • vonatkozásban való cselekvésre • Etikai kérdések iránti érdeklődés • Kritikus és kíváncsi attitűd • Biztonság és a fenntarthatóság tisztelete a tudományos és technológiai fejlődés • hatásaival kapcsolatban

10. Fejlesztési feladatok – Nat 2007, Ember a természetben • Tudomány, technika, társadalom • Természet • Technika, technológia • A természet megismerése • Megfigyelés, kísérletezés, mérés • Halmazállapotváltozás • Elemek, vegyületek, keverékek, oldatok, elegyek • Energia • Az energia terjedése • Az energiaátalakulásokkal kapcsolatos társadalmi, technikai • problémákhoz való viszony • Idő és mozgás • Rendszer • Állapot, változás, folyamat, • Egyensúly • Élet • Irányítás, vezérlés, szabályozás • Fenntarthatóság, a környezet védelme

11. PISA vizsgálatok természettudományi kontextusai

12. Kognitív kompetenciák fejlesztése • Problémakezelés (probléma felismerés, probléma állítás, -megoldás) • Rendszerszemlélet • Alkotóképesség (véleményalkotás is) • Kreativitás (rugalmasság, eredetiség, ötletgazdagság) • Alternatívaállítás • Kritikus gondolkodás • Valószínűségi szemlélet • Történeti szemlélet • Osztályozás, rendszerezés • Oksági gondolkodás • Modellalkotás • Lényeg kiemelése

13. Személyes, társas (és környezeti) kompetenciák fejlesztése • Önértékelés (önbizalom, önérvényesítés is) • Nyitottság (kíváncsiság, érdeklődés) • Normaismeret (norma- és szabálykövetés is) • Empátia • Együttműködési képesség (csoportmunka képesség) • Társas aktivitás (kezdeményezőképesség, részvételi igény-, képesség) • Önfejlesztés (igény és képesség) • Pozitív gondolkodás • Egészségtudatosság • Környezettudatosság • Társadalmi érzékenység • Etikai érzék • Felelősségérzet • Szervezőképesség • Döntésképesség • Harmóniára törekvés

14. Kooperatív tanulási módszerek Beszámoló forgóban Beszélőkorongok Szóforgó Páros szóforgó Csoport szóforgó Csoportinterjú Ellenőrzés párban Feladatcsere Feladatküldés Felfedező riporter Szakértői mozaik Fordított szakértői mozaik Kupaktanács – ötletelő Képtárlátogatás Kooperatív vita Mozaik Plakát Szóháló – pókháló

15. Projekt alapú tanulás • Tanárok: • Az aktív tanulási modell alkalmazása • A szakterületek megosztása a kollégák között • Figyelembe veszi a személyes tudásépítés gyakorlati vonatkozásait. • A valóság felfedezését Kutató Kérdésekkel kezdi. • Elsődleges forrásként technológiai eszközöket használ • A gyakorlati irányítás, a mentori szerep felvállalása • Diákok: • Megértéses tanulás • Az előzetes tudás közreadása • Ismereteket szereznek a saját projekt alapú tanulásukról • Kommunikálnak és meghallgatják egymást • Társadalmilag tájékozottabbá válnak és növekszik a tantárgyi tudásuk • A különbözőségükön alapuló tanulási munkamegosztást alakítanak ki.

16. Fejlesztő értékelés • Technikák: • Portfóliók, e-portfóliók, feljegyzések, tanulói naplók • Visszajelzések • Megbeszélések • Kérdések • Rávezetés • Tanulói önértékelés • Társak értékelése • Csoportmegbeszélés • Követelmény minták, példatárak alkalmazása • Fogalmi térképezés (concept map) • Diagnosztikus teszt

17. A projekt modulok pedagógiai leírása Bemutatja a modul általános jellemzőit, eligazít az alkalmazás lehetőségeiről Fejlesztendő kompetenciák (NAT kompatibilitás) Készségek, attitűdök: A kompetenciafejlesztés célrendszere, fókuszpontok(kulcskompetenciák, kereszttantervi kompetenciák) Ismeretek: Az építendő tudásrendszer jellemzői, építőelemek (alapfogalmak, új fogalmak, elvek, kulcsszavak), kapcsolatok (összefüggések, viszonylatok) Előzetes tudás: Készségek: A modul tanításához szükséges, meglévő tanulói készségek, képességek, kompetenciák Ismeretek: A modul tanításához szükséges, meglévő tanulói ismeretek (fogalmak, összefüggések) Kapcsolódás: A tananyag más moduljaival, szaktárgyi területekkel Háttér: Szakmai-, pedagógiai háttér leírás a tanár számára

18. Tanulásszervezés Ajánlás: A modul tanórai feldolgozásának ajánlott módja (tanulói tevékenységek választéka, tanári szerep/feladatok) Változatok: A modul tanórai feldolgozásának lehetséges változatai, ezek indoklása, feltételei Differenciálás: A differenciálás szempontjai és lehetőségei (pl. a változatok alkalmazásával) Tanulási környezet: Osztálytermi elrendezés, IKT/multimédia eszközök, nyomtatott anyagok, tárgyi eszközök/anyagok, információ források, segédletek… Értékelés: (osztály-, csoport-, és egyéni szinten) Diagnosztikus: Előzetes tudás, tanulási szükségletek felmérése Fejlesztő (formatív): Osztálytermi környezetben, feladathoz kapcsolódó, segítő értékelés, visszajelzés Kiegészítések: A modul alkalmazása más környezetben (iskolatípus, évfolyam), a továbbfejlesztés lehetőségei

19. Feladat leírása: A feladatlap mellékleteként összefoglalja, bemutatja az egyes feladatok jellemzőit, a felhasználás/újrafelhasználás lehetőségeit

20. A modul /a tanóra/ forgatókönyve: Összefoglalja, áttekinthető formában bemutatja a modul szerkezeti felépítését, a tanóra menetét

21. A projekt logikai felépítése Csomópontok, magmodulok 0. Az éghajlatváltozási probléma megjelenése a projekt nyitása, csoportmunka szervezése 1. Az éghajlati rendszer természeti- és társadalmi alrendszerek és kapcsolataik 2. A rendszer állapotának leírása tudományos módszerek, megfigyelések, mérések, információgyűjtés 3. Változások tények, adatok az éghajlati rendszerben már bekövetkezett változásokról 4. Folyamatok előrejelzések a megfigyelt változások és a rendszermodellek forgatókönyvei alapján 5. Tudás alkalmazás, cselekvés kényszerek és lehetőségek kibocsátás csökkentés és alkalmazkodáshelyi szinten

22. MODULOK • Globális éghajlatváltozás – bevezetés • Feladatok: • A globális éghajlatváltozás problémájának megjelenése nemzetközi szinten • Szemelvények a globális felmelegedés hatásairól • Állítások a hajlított véleményvonal kialakításához

23. 2. Az éghajlati rendszer • Feladatok: • Rendszer: A geoszférák és kölcsönhatásaik • Fogalomkártyák, fogalomháló • Geoszférák és kölcsönhatásaik. – rendszer modell • Az üvegházhatás bemutatása – számítógépes animációkkal • Az éghajlati rendszer elemeinek vizsgálata • Az éghajlati rendszer elemei • Ellenőrző feladat • Értékelő lap

24. Az éghajlati rendszer komplex vázlata

25. 3. A levegő széndioxid- és páratartalmának hatása a földi hőmérsékletre • Feladatok: • Táblázat a páratartalom meghatározásához • A vízpára, a széndioxid mennyisége és az időjárás alakulása. • (szöveges feladat) • Csoportfeladatok – Vízpára, szén-dioxid • A levegő nedvességtartalmának meghatározása • Harmatpont meghatározása • Szalmaszálas nedvességmérő készítése és használata • Köd a nagyvárosokban • Szén-dioxid mint üvegház gáz • Kiegészítés a 9. évfolyam számára: • Szén-dioxid moláris tömegének meghatározása • (közös mérés)

26. 4. Hőtágulás • Feladatok: • Folyadékok hőtágulási együtthatójának meghatározása • piknométerrel • Szilárd testek vonalas hőtágulása • Gázok hőtágulása

27. 5. A globális klímaváltozás és a társadalmi folyamatok kapcsolata • Feladatok: • Izmael – egy gorilla gondolataitól a tudományos-technikai forradalomig • Gazdasági tevékenység és üvegházhatású gázok

29. 6. Éghajlati rendszerek állapotának leírása • Feladatok: • A meteorológiai radarok működése • Hogy működik a Légköri Infravörös Érzékelő (AIRS)? • Hőmérséklet mérés - elektromos hőmérők • Hőmérsékletmérés - gyakorlat • Hőmérsékletmérés folyadékkristályokkal • Hőmérsékletmérés, hőmérők • Üvegház gázok légköri koncentrációjának mérése Magyarországon • Légkör megfigyelések, mérések Magyarországon • Légköri Környezet Megfigyelési Osztály tevékenysége • Az Országos Meteorológiai Szolgálat éghajlat kutatási tevékenysége • Az Országos Meteorológiai Szolgálat mérőállomásának eszközei

30. 7. A természeti környezet változása az emberi tevékenység következtében • Feladatok: • Globális hőmérsékletváltozás, világszintű eltérések • Élelmiszer-kilométerek • Infravörös sugárzás elnyelődése különböző felületeken (kísérlet)

31. Élelmiszer-kilométerek

32. 8. Változások • Feladatok: • Időjárási szélsőségek • A klímaváltozás regionális hatásai • Az éghajlatváltozás hatása az édesvízkészletre • Regionális különbségek az éghajlatváltozás következtében • Biológiai sokféleség csökkenése • Sarki jégtáblák olvadása • Szélsőségek, rekordok (Internetes feladat, adatelemzés) • Hőmérsékleti adatok, csapadék adatok, Balaton, Budapest • Biodiverzitás - animáció

34. 9. Az éghajlatváltozás folyamatának tudományos előrejelzése • Feladatok: • Az éghajlati forgatókönyvek • Éghajlati modellek • Időjárási előrejelzések beválásának vizsgálata • Megbízhatóak-e az éghajlati modellek? • Mérés és modell – 1. Hőmérsékleti anomáliák a 20. században • Mérés és modell – 2. Éves átlagos csapadék • Mérés és modell – 3. A sarkvidékek jégtakarójának nagysága • Mérés és modell – 4. Felszíni- és felszín közeli hőmérséklet • Modell és előrejelzés – az időjárás előrejelzése • Éghajlati modellek fejlődése

36. 10. Az éghajlatváltozási folyamatok előrejelzései – globális szint • Feladatok: • Globális éghajlati előrejelzések • A Föld hőmérsékletének várható változása • A Föld csapadékosságának várható változása • A tengerek szintjének várható változása • Nem fogok tudni síelni • Az éghajlatváltozás várható társadalmi hatásai • Banglades, Marshall-szigetek, északi sarkvidék, Szahara • A globális éghajlatváltozás problémájának kezelése • Javaslatok egy nemzetközi konferencia asztalára

37. A Föld középhőmérsékletének előrejelzése különféle globális modellek alapján

38. 11. Az éghajlatváltozási folyamat előrejelzései - helyi szinten • Feladatok: • Bevezetés a klímapolitikába • kibocsátás csökkentés (mitigation) • aktív alkalmazkodás (adaptation) • Éghajlatváltozás és VAHAVA • Magyarország éghajlata, előrejelzések (Vaktérképes feladat) • Településfejlesztés és éghajlatváltozás • Klímaváltozás és az egészségügy • Árvíz, belvíz, aszály, vízgazdálkodás • A klímaváltozás turizmusra gyakorolt hatásai és a jövő kilátásai • Települések és épületek

39. 12.A Az energiaátalakítás lehetőségei Magyarországon • Feladatok: • A fogmosás kis dolog? • Energiahordozók használata Magyarországon • Fosszilis tüzelőanyagok felhasználása • Alternatív energiaátalakítási módok • Magyarország atomenergia felhasználása • Biomassza, geotermikus energia, vízenergia, szélenergia, napenergia • Magyarország energiagazdálkodása (VAHAVA jelentés)

40. 12.B - A háztartások energiatakarékos működése – elektromos energia, hulladék • Feladatok: • Magyarország energiafelhasználásának alakulása – gazdasági ágazatonként • A lakosság elektromos energiaigénye • Az energiafelhasználás csökkentési lehetőségei • Energiamegtakarítási lehetőségek - háztartás • Főzés, mosás, centrifugálás, szárítás, vasalás, mosogatás, Energiamegtakarítási lehetőségek - világítás Energiamegtakarítás – szórakozás • Hulladékprobléma - Kukaügy • Minőségi városfejlődés • A hulladéktermelő nagyváros

41. 12.C - Célszerű-e hazánkban atomerőművet építeni? • Feladatok: • Az atomenergia felhasználási lehetőségei • Kockázatok összehasonlítása • Adatgyűjtés, véleménykutatás, vita

42. 13. Szén-dioxid kibocsátás csökkentés • – épületek, közlekedés • A – változat: labor/tantermi óra • B – változat: számítógépes tantermi óra • C – változat: tantermi óra • Feladatok: • A gépkocsi energiafelhasználása • A hő terjedésének módjai • A Mi autónk… • Autó alternatívák • Az üzemanyagcella működési elve • Gépkocsik energetikai hatékonysága • Hidrogénhajtású gépkocsi • Energiabrigádok az iskolában • Hőáramlás szemléltetése • Hőszigetelő anyagok összehasonlító vizsgálata • Nyílászáró szigetelés • Kibocsátás csökkentés – Épületek fűtése • Az elektromos autó – kutató feladat

43. 14. Alkalmazkodási lehetőségek • Feladatok: • Alkalmazkodás – Globális szint • Alkalmazkodási kényszerek és lehetőségek - EURÓPA • vízkészletek, erdők, vizes élőhelyek, életközösségek, biodiverzitás, mezőgazdaság, energiaszolgáltatás, egészségügy • Kánikula 2007 – Esettanulmány

44. 15. „Fenntartható lakóhely – a MI településünk” • Feladatok: • Éghajlatvédelmi terv készítése (szituációs játék) • Település és éghajlatváltozás (VAHAVA) • Települési éghajlatvédelmi stratégia (Energiaklub)

45. Visszajelzések a kipróbáló iskoláktól • Kooperatív módszerek alkalmazása • Csoportmunka • Tanulói motiváció • Időbeli tervezés • Természettudomány és társadalom • Integrált szemlélet • Előkészítés • Kapcsolódás a szaktárgyakhoz (pl. 7. évf földrajz) • Magmodulok • Fogalomhasználat • Szövegek, képek • Feladattípusok • Fénymásolás, papírhasználat • Továbbfejlesztés (tanári kézikönyv, munkafüzet, ellenőrző feladatok