Плачевните резултати на родните деветокласници на последното изследване PISA 2015 привлякоха общественото внимание, както се полага, само за ден. Днес малцина коментират тревожните данни, че българските деветокласници са с едни от най-ниските постижения по природни науки в ЕС, като само Румъния и Кипър са след нас. Делът на децата под критичния праг на знанията у нас е 37.9%, докато средните нива за Организацията за икономическо сътрудничество и развитие са 21.2%. Изключително нисък е и процентът на силните ни ученици, които са показали знания по тези предмети, достойни за най-високите пето и шесто равнище - 2.9% (при 3.1% през 2012 г. и 3% през 2006 г.), при средни нива за ОИСР - 7.8%. PISA обаче не е просто класация, а комплексно изследване на факторите, които влияят върху представянето на децата. То очертава изключително сложна картина на проблемите, които водят до срива в знанията у нас.



РЕСУРСИ



Експертите от PISA са установили, че резултатите на учениците по природни науки зависят от много фактори, включително и от ресурсното осигуряване на обучението, което ще рече - наличие на добре оборудвани лаборатории и подходящи образователни материали, достатъчно квалифицирани преподаватели, както и възможности за допълнителни дейности за насърчаване на интереса към природните науки. Осигуряването им обаче изисква много повече финансови средства, отколкото са нужни за обезпечаване на образователния процес по останалите учебни предмети. Действително няма как по природни науки да има пълноценен учебен процес без наличието на добре оборудвани лаборатории например. Акцентът на PISA 2015 върху изследователския подход в обучението по природни науки показва, че учениците трябва да имат достатъчно време и възможности, за да провеждат експерименти в лабораторни или естествени условия. Наблюдението в час на виртуални експерименти може би не е толкова скъпа алтернатива на лабораторния експеримент. Този подход обаче едва ли би бил толкова ефективен за формирането на умения за изследователска работа и мотивацията на учениците, колкото осъществяването на реален експеримент в естествени или лабораторни условия, смятат анализаторите на проучването. Затова чрез въпросници те са попитали директорите достатъчно ли е според тях ресурсното осигуряване на обучението по природни науки в тяхното школо. От отговорите са произлезли следните данни:

2/3 от деветокласниците ни нямат достъп до модерни лаборатории в училище. Само 33.7% от децата посещават училища, които разполагат с добре оборудвана лаборатория по природни науки. Резултатите изглеждат напълно логични, имайки предвид напредъка, който постигат учениците с достъп по съвременни лаборатории - резултатите им са с 35 точки по-високи от тези на децата в школата с неадекватно и остаряло лабораторно оборудване, т.е. те са с почти година по-напред в обучението си. Средно при държавите от Организацията за икономическо сътрудничество и развитие, участващи в проучването, процентът на по-облагодетелстваните от тази гледна ученици е двойно по-висок, отколкото у нас - 62.3%.

Около 36.1% (при 65.9% в ОИСР) от учениците ни посещават училища с достатъчно лабораторни материали, които могат редовно да се използват във всички учебни часове. Благодарение на това резултатите им са по-високи с 34 точки. Едва 4.1% от деветокласниците ни пък се обучават в училища, в които е назначен допълнителен персонал в лабораториите, подпомагащ обучението по природни науки. За сравнение - всеки трети 15-годишен младеж в ОИСР (34.1%) може да разчита на помощник, който да го насочи и да му помогне в провеждането на научни опити и изследвания.

И още няколко любопитни данни за българските деветокласници от PISA 2015:

• Около 59.5% (48.2% в ОИСР) от учениците в националната извадка се обучават в училища, в които се отделят допълнително средства за осигуряване на подходящо оборудване и материали за обучението по природни науки. Резултатът им е с 42 т. по-висок от резултата на останалите ученици.

• Почти 72.1% от родните ученици (38.6% в ОИСР) учат в училища, директорите на които посочват, че ако разполагат с допълнително финансиране, ще го използват за подобряване на обучението по природни науки.

• Учителите по природни науки на почти 91.5% от нашите 15-годишни ученици (65.2% в ОИСР) са сред най-квалифицираните преподаватели по преценка на техните директори.

Налице са сериозни разлики между държавите по отношение на ресурсното осигуряване на обучението по природни науки, сочи още изследването. Например 92.5% от учениците в Кипър се обучават в училища, които разполагат с добре оборудвани лаборатории по природни науки - 89.5% - в Малта, 88.4% - в Сингапур, 87.8% - в Канада, 87.7% - в Австралия, 86.3% - в Румъния, и др.

А изводите са очевидни - вложи ли държавата повече финансови средства за оборудване на лабораториите по природни науки в школата, резултатите няма да закъснеят.



ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИ НА ПРЕПОДАВАНЕ



В някои държави природните науки се изучават като интегрална учебна дисциплина, която включва биология, физика, химия и природна география. В други страни, като нашата, този вид обучение се осъществява чрез самостоятелни учебни предмети - предимно биология, химия и физика. Тъй като няма единствен и "най-ефективен" модел на изучаване на природните науки в училище, учителите, тяхната подготовка и желание да развиват квалификацията си придобиват ключово значение за подготовката на учениците. Затова и значителна част от проучването сред участниците в PISA е свързана с организацията на учебния процес и учебните дейности в часовете по природни науки, методите на преподаване и оценяване и др.

В резултат на изследванията са очертани са 4 подхода на обучение. Първият изцяло се направлява от учителя - той преподава урока, а учениците задават въпроси или дискутират. Втората преподавателска стратегия акцентира върху обратната връзка като съществен фактор за подобряване на образователните постижения на учениците. Обикновено тя се отнася до информацията, която учениците получават от учителите, родителите и съучениците си след провеждане на различни изпити, като целта й е при необходимост да се коригира и направлява обучението на учениците. Третият подход е преподаване, което се адаптира към потребностите на учениците и се свързва с умението на преподавателите гъвкаво да преструктурират учебното съдържание. Четвъртата стратегия на преподаване пък се основава на провеждането на изследвания и проучвания като основна част от обучението по природни науки. Данните на PISA 2015 показват, че учителите по природни науки използват в много по-малка степен четвъртата стратегия в сравнение с останалите три. Причините са разнообразни - липса на подходящо оборудвани лаборатории и материали, многобройни класове, което не позволява ефективно провеждане на лабораторни занятия, недостатъчно учебно време, организационни проблеми и др.

Какви са данните за България по отношение на степента на провеждане на експерименти и проучвания в училище? 21.3% от родните деветокласници са посочили, че "част от занятията се провеждат в лабораторията, където учениците правят опити" (при 20.9% за ОИСР). 24.6 от тях са заявили, че "учениците имат възможност да правят собствени експерименти", като по този показател отново сме над средното ниво за ОИСР - 15.7 на сто. 36.8 от деветокласниците ни пък са отговорили, че "от учениците се изисква да правят изследвания, за да проверят идеите си". Значително по-висок е делът на младежите, посочили друг вид дейности, които не са пряко свързани с провеждането на лабораторно проучване като: "Учениците имат възможност да обяснят идеите си" - 67% за България срещу 68.5% за ОИСР, "Учителят обяснява как една научна идея може да се използва при обясняването на различни явления" (61.5% за България и 59.1% за ОИСР) и "Учителят обяснява ясно важността и приложението на научните идеи в нашия живот" (59.9% за България и 49.9 за ОИСР).



ОБРАТНА ВРЪЗКА



Обратната връзка от учителя към ученика безспорно е изключително важна за подобряване на учебния процес и за самоподготовката и самоорганизирането на учениците.Тя се отнася до информацията, която учениците получават от учителите, родителите и съучениците си след провеждане на различни форми на оценяване. Целта на тази информация е при необходимост да се коригира или направлява поведението на учениците. Понякога обратната връзка може да има и негативно действие. Ефективната обратна връзка е свързана с учебната задача, учебния процес и саморегулацията в процеса на изпълнение на задачата, като най-ефективна е тя, когато е и в двете посоки - между учител и ученик.

В държавите от ОИСР само 10% от учениците посочват, че техните учители им предоставят необходимата обратна връзка във всички учебни часове. Положението у нас е подобно. 16.5% от българските тийнейджъри споделят, че учителите не са им казали в нито един час как са се представили, докато за ОИСР този процент е 27 на сто. 25% от нашите деветокласници никога не са чували от своя учител кои са силните страни в подготовката им (38% за ОИСР), а 27.3% - в кои области могат да подобрят постиженията си (близо 32% за ОИСР).15% от учениците ни не са били подпомагани в нито един час с информация за това как да повишат резултатите си (28% за ОИСР), а 21.8% - как да постигнат целите, които си поставят (31.7% за ОИСР).



МОТИВАЦИЯ



Мотивацията на българските ученици да изучават природни науки намалява, но е по-висока от средната за ОИСР. Това е другият категоричен извод от PISA 2015, от който може да се възползва страната ни. Изборът на професия, отношението към един учебен предмет и желанието той да бъде изучаван до голяма степен зависят от мотивацията на учениците. Затова PISA измерва мотивацията на младежите да изучават природните науки посредством въпросници на база на тяхната самооценка. Учениците вероятно изучават природните науки, защото ги смятат за интересни и това им е приятно (вътрешна мотивация). От друга страна, те може да ги изучават, защото са убедени, че са полезни за формирането им като личности или за бъдещото им развитие и кариера (инструментална мотивация). България е сред държавите, в които индексът на вътрешната мотивация е сравнително висок - 0.28 (при 0.02 за ОИСР). В сравнение с данните от PISA 2006 обаче този показател се е понижил с 0.11 единици (в PISA 2006 е 0.39). Момичетата у нас са по-мотивирани да учат природни науки, докато в държавите от ОИСР е обратното.

75% от българчетата твърдят, че им е интересно да учат по природни науки срещу 64% за ОИСР. 79% са посочили, че се радват, когато придобиват нови знания по природни науки (66% за ОИСР), 68% - че обичат да четат за природни науки (52% за ОИСР), 74% - че обикновено им е приятно, когато изучават теми по природни науки (63%).

Индексът на инструменталната мотивация на родните ученици също е по-висок от средния индекс на връстниците им по света - 0.18% за Б-я и 0.14 за ОИСР. И той обаче се е понижил с 0.18 единици спрямо 2006 г., когато е бил 0.36%, докато при държавите от ОИСР средно се е повишил с 0.13 единици.



БЪДЕЩЕ

Делът на учениците, които свързват бъдещето си с професия от областта на природните науки, през 2015 г. се е увеличил незначително в сравнение с 2006 г., показва още PISA 2015. Например средно в ОИСР повишението е с около 3.4 пункта основно благодарение на по-големия дял ученици, избрали да работят в областта на медицината. В останалите професионални области не са настъпили промени. В България тийнейджърите с нагласи за кариера в областта на природните науки през 2015 г. са се увеличили с 4.2 пункта в сравнение с 2006 г., като момчетата са се увеличили с 6.8 пункта, а момичетата - само с 1.5 пункта. Делът на българските ученици с интерес към медицината е намалял през 2015 г. с 1.3 пункта, но се е повишил делът на тези в останалите професионални области. Най-голямо е повишението сред младежите с интерес към информационните и комуникационните технологии - с 2.4 пункта.

Средно в държавите от ОИСР сравнително малка част от учениците - 24% - свързват професионалната си реализация в бъдеще с природните науки. Българските деветокласници са малко повече - 28%. Около 5.4% от тях (в ОИСР - 8.6%) са избрали професия от групата на специалистите по естествени и технически науки - инженери, архитекти, физици, астрономи и др. 11.7% (11.4% в ОИСР) са посочили професия от областта на медицината, 8.3% (2.6% в ОИСР) - специалисти по информационни и комуникационни технологии, например разработчици на софтуер и софтуерни приложения, приложни програмисти и др., а 2% (1.4% в ОИСР) - техници или други приложни специалисти, свързани с природните науки, например електротехници, техници по радио и телевизионна техника и др. Момчетата у нас, избрали професия от областта на природните науки и технологиите, са малко повече от момичетата: съответно 28.8% и 25.9%.