Nowosądecki Projekt Edukacji Astronomicznej

2022 – 2024

Fotorelacja z przebiegu projektu NPEA (z mediów społecznościowych Szkoły).

Osoby, instytucje i organizacje zaangażowane w proces powstawania inicjatywy oraz rodzaj ich zaangażowania

• Zbigniew Konieczek, prezes zarządu spółki Newag S.A. – inicjator pomysłu;
• Fundacja Newag, Joanna Fryzowicz, prezes Fundacji – organizator i sponsor;
• Akademicka Szkoła Podstawowa im. Króla Bolesława Chrobrego w Nowym Sączu – partner projektu;
• Dr hab. Jan Amos Jelinek prof. APS, Akademia Pedagogiki Specjalnej im. M. Grzegorzewskiej w Warszawie – autor programu edukacji astronomicznej, realizator zajęć z dziećmi, odpowiedzialny merytorycznie i metodyczne za przebieg innowacji.

Na jakie wyzwania odpowiada inicjatywa?
Dlaczego jest aktualna i istotna?

Problem, który stał się przedmiotem inicjatywy to edukacja astronomiczna realizowana wśród dzieci. Edukacja astronomiczna, ze względu na trudny, abstrakcyjny charakter pojęć jest mocno ograniczona. Na poziomie przedszkola i w klasach I-III sprowadza się ją do wybranych haseł, np. Ziemia w kosmosie, planety Układu Słonecznego i postać Mikołaja Kopernika. Na tej podstawie dzieci nie mogą zbudować w swoim umyśle reprezentacji (odzwierciedlenia) obrazu wszechświata, a co dopiero umieć wyjaśniać zjawiska astronomiczne choćby te, z którymi najczęściej się spotykają (zjawisko dnia i nocy, pory roku). Z drugiej strony znane są wyniki badań, z których wynika, że tematykę zajęć astronomicznych można z powodzeniem rozszerzyć już wśród dzieci przedszkolnych.

Chcąc zmienić obecny stan rzeczy należało ustalić jak dzieci dzisiaj rozumieją podstawowe pojęcia astronomiczne oraz jak uczono dzieci do tej pory. Badania takie przeprowadzono, a wyniki opublikowano w wielu publikacjach. Ważniejsze to:

• Jelinek J.A. (2020) „Dziecięca astronomia. Intuicje i zarysy pojęć astronomicznych: mity, wyniki badań i wnioski pedagogiczne”, Warszawa, APS,
• Jelinek J.A. (2022), „Drogi i bezdroża kształtowania wiedzy astronomicznej u dzieci od czasów Jana Amosa Komeńskiego”, Warszawa, WN Semper.

Przeprowadzona diagnoza pozwoliła ustalić jakie są możliwości i ograniczenia dziecięcego umysłu. Opracowano podstawy programu nauczania astronomii wśród dzieci. Za podstawę przyjęto prawidłowe ukształtowanie pojęcia kształtu Ziemi, jako podstawy do wyobrażenia sobie budowy Układu Słonecznego i kosmosu.

Problem nieprawidłowego omawiania z dziećmi kształtu Ziemi był wielokrotnie wskazywany (Jelinek 2018, 2015; Pańków 1982, Bubień 1975), jednak dotychczas nie było możliwości, aby na szerszą skalę zorganizować innowację pedagogiczną, która pozwoliłaby podnieść poziom kształcenia astronomicznego wśród dzieci. Zmianę tę dokonała dopiero inicjatywa utworzenia Nowosądeckiego Projektu Edukacji Astronomicznej. Inicjator projektu – p. Zbigniew Konieczek po zapoznaniu się z wynikami badań postanowił zorganizować innowację pedagogiczną w Nowym Sączu celem podniesienia poziomu kształcenia w tym obszarze fizyki.

Szczegółowy opis inicjatywy wraz z uzasadnieniem, dlaczego jest niestandardowa i odpowiada definicji “przewrotu” w edukacji?

Podstawowym założeniem inicjatywy Nowosądeckiego Projektu Edukacji Astronomicznej (NPEA) jest podniesienie poziomu kształcenia astronomicznego wśród dzieci.

Zrealizowano cykl zajęć w Akademickiej Szkole Podstawowej w Nowym Sączu, które prowadził autor programu Jan Amos Jelinek. Zajęcia realizowano średnio dwa razy w miesiącu w klasach I – IV (łącznie 4 klasy). Podstawowym założeniem realizowanych zajęć było wsparcie dzieci w konstruowaniu pojęć astronomicznych. Nauczyciel prowadzący zrezygnował z realizacji treści dotyczących astronomii, aby ich realizację przenieść na osobę prowadzącego innowację. W trakcie zajęć uczniowie przechodzili od wizji kosmosu z perspektywy mieszkańca Ziemi do modelu trójwymiarowej Ziemi (kuli). Stopniowo umieszczali na niej ludzi żyjących na Ziemi, rosnące drzewa i unoszące się nad powierzchnią ziemi chmury – słowem: uczyli się wykorzystywać kuliste wyobrażenie Ziemi do wyjaśniania podstawowych zjawisk np. dokąd dojdę idąc przez cały czas w jednym kierunku. Po opanowaniu pojęcia kulistego kształtu Ziemi poznawana była relacja między Ziemią i Słońcem dla wyjaśnienia zjawiska dnia i nocy, a potem relacja Ziemi i Księżyca (fazy). Treści realizowano w sposób praktyczny wykorzystując metodę symulacji i obserwując ruch obiektów. W dalszej części poznawane były planety i relacje między nimi (skala wielkości i odległości), przestrzeń między układowa, inne układy gwiezdne, skupiska gwiezdne i galaktyki, mgławice, czarne dziury i granice znanego kosmosu. Treści przedstawiane dzieciom były realizowane z wykorzystaniem komputerowego wspomagania procesu uczenia, wykorzystywano tablice multimedialne i internetowe programy symulacyjne. Podczas zajęć prowadzono eksperymenty (np. jakie komety mogą być niebezpieczne dla człowieka) i organizowano sytuacje problemowe, w których zachęcano dzieci do poszukiwania odpowiedzi (np. jakie warunki muszą mieć egzoplanety, aby nadawały się do skolonizowania). Podczas zajęć omawiano także aktualne zjawiska kosmiczne (np. przelatującą kometę, zaćmienia). Tematyka zajęć znacznie przekraczała treści zapisane w obowiązującej podstawie programowej. Z kolei założenia autorskiego programu, zgodne ze współczesnym nurtem edukacji naukowej, dążyły do przedstawiania dzieciom treści, które są aktualnie omawiane przez naukowców. Chodziło o przedstawienie dzieciom możliwie pełnej wiedzy z zakresu astronomii i wspieranie ich rozwoju umysłowego tym obszarem przyrody nieożywionej.

Równolegle do realizowanego programu edukacyjnego prowadzono badania, których celem było ustalenie przyrostu dziecięcej wiedzy. Badania, w formie eksperymentu pedagogicznego, rozpoczęły się zanim uczniowie przystąpili do realizacji programu i zostały powtórzone w trakcie jego realizacji. Badania wykazały, że wszyscy uczniowie przyjęli i potrafili wykorzystywać pojęcie kulistości Ziemi, wykazywali się zainteresowaniem kosmosem oraz sami z siebie poszukiwali w mediach treści dotyczących kosmosu.

Badania pokazują, że wielu uczniów rozpoczynających naukę w szkole wyobraża sobie Ziemię jako płaski dysk lub spłaszczoną kulę. Względem takich kształtów dzieci lokalizują ludzi u góry Ziemi twierdząc, że nie mogą oni żyć z każdej strony planety ponieważ ludzie spadli by z Ziemi. Z kolei wyjaśniając budowę ziemskiej atmosfery tłumaczą, że chmury znajdują się tylko u góry kulistej Ziemi. Ustalenia badawcze prowadzą do wniosku, że przechodzenie dzieci z przekonań wstępnych do naukowych jest procesem długotrwałym i wymaga odpowiednich doświadczeń, jakie muszą zgromadzić, aby zrezygnować z sugerowania się codziennymi doświadczeniami i przyjąć wyobrażenie kulistej Ziemi i tłumaczyć zjawiska zachodzące na Ziemi z perspektywy kosmosu.

Program edukacji astronomicznej nastawiony jest na organizowanie sytuacji, które będą wspierać dzieci w konstruowaniu pojęć zbliżonych do naukowych. Uwzględnia model kształtowania się pojęć astronomicznych ustalony w trakcie wyżej wymienionych badań, a także metody stosowane przez pedagogów w czasach, gdy edukacja astronomiczna nie była tak ograniczona oraz gdy nie było dostępu do komputera. Metody te zostały uzupełnione o metody prowadzenia regularnych obserwacji astronomicznych oraz wykorzystanie multimedialnych środków dydaktycznych. Wykorzystanie tych ostatnich pozwala przybliżyć dzieciom obraz przestrzeni kosmicznej, skalę wielkości i odległości obiektów kosmicznych oraz przebieg zjawisk, mających miejsce w kosmosie.

„Przewrót” w edukacji dotyczący nauczania astronomii wśród dzieci dotyczy zatem nie tylko sposobu nauczania ale i zakresu treści. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że inicjatywa okazała się skuteczna i możliwa do realizacji na szerszą skalę. 

Jak inicjatywa zainspirowała innych do zmiany wykorzystując dostępne narzędzia?

W trakcie realizacji inicjatywy organizator (Fundacja Newag), nauczyciele i rodzice dostrzegli potrzebę kontynuowania programu edukacji astronomicznej. Podjęto decyzję o przedłużeniu realizacji inicjatywy o kolejny rok.

Fundacja Newag zdecydowała się także zaangażować lokalnego astrofotografa, aby zwiększyć ilość zajęć i rozszerzyć dziecięcą wiedzę o możliwość fotografowania kosmosu.

Fundacja nawiązała także współpracę z Europejskim Uniwersytetem Kosmicznym i zaproszono znane osoby z obszaru astronomii, m.in. prof. dr hab. Tadeusza Uhla dyrektora Centrum Technologii Kosmicznych AGH.

Duże zainteresowanie astronomią wśród dzieci ujawniło się w wypowiedziach rodziców, którzy zaczęli przywiązywać większą uwagę do informacji astronomicznych pojawiających się w przekazach medialnych. Wraz z dziećmi rodzice zaczęli poszerzać swoją wiedzę na temat kosmosu. W kilku przypadkach rodzice zakupili teleskopy, zaczęli jeździć do planetarium i lokalnych obserwatoriów astronomicznych.

W jaki sposób inicjatywa zaangażowała odbiorców?

Uczniowie, którzy uczestniczyli w zajęciach wykazywali się dużym zainteresowaniem tematyką kosmosu. W domu poszukiwali książek i programów telewizyjnych dotyczących tematyki kosmosu. Uczniowie wykazywali chęć do przynoszenia do szkoły książek i przyrządów astronomicznych. Po zajęciach przygotowywali pytania, na które chcieli znać odpowiedź. Oto jedno z pytań sformułowanych przez dzieci:

Czy to prawda, że teleskop Jamesa Webba odkrył gwiazdozbiory starsze od wielkiego wybuchu, gwiazdy powstałe przy czarnej dziurze Sagittarius A i B, galaktyki, które powstały ok. 371 tyś. lat po wielkim wybuchu.

Uczeń klasy pierwszej

Do ilu osób dotarła?

Bezpośrednimi beneficjentami projektu są uczniowie klas I-IV (w pierwszym roku realizacji programu, w drugim roku klasy I-III) Akademickiej Szkoły Podstawowej im. Króla Bolesława Chrobrego w Nowym Sączu. W projekcie bierze udział ok. 100 uczniów.

Linki pomocne w zrozumieniu inicjatywy

Relacje z przebiegu inicjatywy dostępne są na portalu społecznościowym Akademickiej Szkoły Podstawowej w Nowym Sączu, w której realizowana jest innowacja pedagogiczna. Poniżej przedstawiam kilka przykładowych linków do wpisów przedstawiających osiągnięte efekty:

• Zajęcia wyjaśniające kształt Ziemi: link A, link B, link C.
• Zajęcia na dworze podczas zaćmienia Słońca: link A,
• Zajęcia na temat konstelacji gwiezdnych: link A,
• Zajęcia taneczne dotyczące faz Księżyca: link A,
• Poznajemy Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS): link A,
• Poznajemy misje sond kosmicznych: link A,
• Zajęcia na temat egzoplanet: link A,
• Zajęcia na temat możliwego zderzenia asteroidy w Ziemię: link A,
• Wizyta w planetarium, link A,
• Zajęcia prowadzone przez astrofotografa w ramach innowacji, link A,
• Przykładowe pytania stawiane przez dzieci po zajęciach: link A, link B,
• Rysunki otrzymane od dzieci po zajęciach stanowiące formę podziękowania za prowadzone zajęcia: link A,
• Wizytacja podczas zajęć: link A,

Media o przebiegu innowacji pedagogicznej

Informacje w lokalnych mediach przedstawiające relację z przebiegu innowacji:

• Lokalna telewizja (Nasza Telewizja Sądecka)
• Fotoreportaż w lokalnej telewizji DTS24 z realizacji inicjatywy po pierwszym roku
• Radio Eska o relacji z przebiegu inicjatywy.

Publikacje, które odnoszą się do innowacji

Linki do artykułów, w których opisane zostały fragmentaryczne wyniki badań uzyskane w drodze realizacji inicjatywy:

• Jelinek J. A. (2020), Dziecięca astronomia. Intuicje i zarysy pojęć astronomicznych: mity, wyniki badań i wnioski pedagogiczne. Warszawa, Wydawnictwo Akademii Pedagogiki Specjalnej. ISBN 978-83-66010-50-5. Link do księgarni-dystrybutora (SHOP) Link do e-booka (IBUK)
• Jelinek J.A. (2022), Drogi i bezdroża kształtowania wiedzy astronomicznej u dzieci od czasów Jana Amosa Komeńskiego do czasów dzisiejszych, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe Semper
• Jelinek J.A. (2021) Children’s Astronomy. Development of the Shape of the Earth Concept in Polish Children between 5 and 10 Years of Age, Education Science, 11 (2), 75.
• Jelinek J.A. (2022), Dlaczego edukacja astronomiczna dzieci jest mało skuteczna, w: Doskonalenie dydaktyki szkolnej i akademickiej, red. Marcin M. Chrzanowski, Ilona Żeber-Dzikowska, Jarosław Chmielewski, Wydawnictwo Instytutu Ochrony Środowiska, Państwowy Instytut Badawczy (IOŚ-PIB). Warszawa, s. 155 – 169.
• Jelinek J.A. (2024), My płaskoziemcy. Jak uczyć o kulistości Ziemi?, Urania, 3, s. 34-36. Fragment
• Jelinek J.A. (2024), From the Spherical Earth Model to the Globe: The Effectiveness of a Planetary Model-Building Intervention. Education Sciences, 14(7):761.