Forradalom a biológiatanításban: a tanulók támogatása a küszöbfogalmakon keresztül!

Forradalom a biológiatanításban: a tanulók támogatása a küszöbfogalmakon keresztül!

2025. május 30-án a Kölni Egyetem kutatói úttörő tanulmányt tettek közzé az evolúcióról és az evolúcióbiológiáról. Ez a Dr. Jörg Großschedl professzor, Dr. Helena Aptyka és Dr. Daniela Fiedler által vezetett tanulmány azt a célt szolgálja, hogy a hallgatók hogyan fejlesszék ki az evolúció mélyreható tudományos megértését. Az eredmény azt mutatja, hogy a tanuláshoz kulcsfontosságú a támogató tudás közvetítésének módja. A tanulmány a Biológiai Didaktikai Intézetben zajlott, és a „Küszöbfogalmak és fogalmi hálózatok az evolúciós oktatásban: Kísérleti beavatkozási tanulmány” címet viseli. Megjelent a neves Science Education folyóiratban.

A tanulmány azt vizsgálta, hogyan épül fel a 10. évfolyamosok fogalomhálózata a biológia órákon az evolúció témájára tekintettel. A kutatók azt találták, hogy az úgynevezett küszöbfogalmakkal – például a véletlen és a valószínűség témáival – tanító diákok sűrűbb és strukturáltabb biológia ismereteket építenek fel. A fogalomhálózat kulcs-, hamis- és küszöbfogalmakból áll.

Kulcs-, hiba- és küszöbfogalmak

A kulcsfogalmak közé tartoznak az alapvető, tudományos alapú ötletek, mint például a variáció, az öröklődés és az egyéni alkalmasság. A tévhitek mélyen gyökerező, technikailag helytelen elképzelések, mint például a teleologikus gondolkodás, amelyek elősegíthetik az evolúció hamis megértésének kialakulását. Ezenkívül a küszöb fogalmak olyan kihívást jelentő ötletek, amelyek lehetővé teszik a tanulók számára, hogy kognitív áttöréseket érjenek el. Példa erre a véletlen és a valószínűség megértése a természetes kiválasztódással kapcsolatban.

Ezen küszöbfogalmak kezelése jelentősen növelheti a koncepcióhálózat összetettségét és koherenciáját. E fogalmak összekapcsolásának megkönnyítése érdekében a hallgatóknak célzott didaktikai támogatásra van szükségük. A tanulmány másik aspektusa a tervezett beavatkozási tanulmány, amely a mikro- és makroevolúció megértésének elősegítése érdekében az időbeli léptékű küszöb fogalmával foglalkozik.

A küszöbfogalmak szerepe az oktatásban

A „küszöbfogalom” kifejezést Jan Meyer és Ray Land vezették be 2005-ben, és olyan kulcsfogalmakat ír le, amelyek megértése alapjaiban változtatják meg egy téma vagy jelenség megítélését. Egy ilyen fogalom megértése olyan portálként működik, amely új távlatokat nyit meg, és nagymértékben megváltoztatja a tanulók témákról alkotott gondolkodását. Ezek a fogalmak gyakran átalakulnak, és visszafordíthatatlan változásokat idézhetnek elő a gondolkodásban.

A tanítás-tanulás kutatása során szó esik arról, hogy a tanulóknak az oktatás minden szintjén gyakran nehézségekbe ütköznek az olyan elvont fogalmak, mint a véletlen és a valószínűség, különösen az evolúcióbiológia összefüggésében. Ezeket a fogalmakat gyakran hosszú időszakokhoz és összetett rendszerszintekhez kapcsolják. A mindennapi élettel kapcsolatos tévhitek akadályozhatják és ronthatják e fontos fogalmak megértését. Ezért kulcsfontosságú olyan didaktikai segédanyagok kidolgozása, amelyek támogatják a küszöbfogalmak tanulását és alkalmazását az evolúciós órákon.

Összefoglalva, a tanulmány megmutatja, mennyire fontos a küszöbértékekkel való foglalkozás a biológia szilárd tudományos megértésének kialakításához. E fogalmak megértése és helyes tanítása kritikus fontosságú lehet az evolúcióbiológia jövőbeli oktatásában. A tanulmány eredményei új távlatokat nyitnak a modern biológiatanítás előtt.