A. OPIS PODRUČJA

Područje prirodoslovlja obuhvaća spoznaje prirodnih znanosti: fizike, geologije, kemije, biologije i geofizike te grane znanosti fizičke geografije. Razvilo se iz promišljanja o našemu postanku, postanku i razvoju materijalnoga svijeta i živih bića te ulozi čovjeka u prirodi i svemiru. U prirodoslovlju su sakupljena stoljetna znanja koja su temelj današnjih tehnologija i utječu na prirodu, gospodarski razvoj, zdravlje i dobrobit pojedinca te društva u cjelini. Zahvaljujući razvoju znanosti i tehnologije, suvremeno je doba razdoblje iznimno brzoga razvoja, no kako daljnji razvoj civilizacije značajno ovisi o resursima Zemlje, potrebno ga je uskladiti s njezinim mogućnostima. Čovječanstvo se stalno suočava s izazovima, primjerice kako osigurati dovoljne količine pitke vode, hrane i energije, suzbiti bolesti te se prilagoditi klimatskim promjenama. Političke i etičke dvojbe o tim pitanjima mogu biti predmet argumentirane rasprave samo ako se pojedincu osiguraju odgovarajuća znanja.

Glavni je cilj učenja i poučavanja prirodoslovlja razvijanje prirodoznanstvene pismenosti , tj. prirodoznanstveno pismen učenik moći će kompetentno upotrijebiti stečena znanja, vještine i stavove u svojemu svakodnevnom životu i radu te odgovoriti na nove izazove. Stoga je prirodoznanstvena pismenost kompetencija koja je potrebna svim članovima društva, a ne samo onima koji žele postati stručnjaci u području prirodnih znanosti ili tehnologije .

Učenje i poučavanje prirodoslovlja omogućuje usvajanje znanja koja su potrebna za uspješan nastavak školovanja i početak profesionalne karijere. Stečeno znanje omogućuje odgovorno ponašanje prema prirodi i zajednici, zauzimajući pritom kritički stav, te sposobnost rješavanja otvorenih pitanja. Tako učenici stječu vlastiti integritet koji iskazuju argumentiranim zastupanjem vlastitoga mišljenja i stavova. Razvijanjem svijesti o očuvanju okoliša, prirodne baštine i prostora te hrvatskoga stručnoga nazivlja i jezika doprinose identitetu RH, ali i osobnom identitetu učenika, a njegovanjem osjetljivosti za očuvanje prirodne raznolikosti učenici razvijaju solidarnost . Stečene ih vrijednosti potiču na prihvaćanje razlika i uvažavanje potreba drugih te na međusobno poštovanje . Stečena znanja i kompetencije omogućuju poduzetno djelovanje uz procjenu rizika i svijest o održivome razvoju u svakodnevnome i profesionalnome životu. Time se postiže cjelovit razvoj i dobrobit učenika .

Učenje i poučavanje prirodoslovlja treba se temeljiti na aktivnome angažmanu učenika koji podrazumijeva opažanje, opisivanje, postavljanje pitanja, razmjenu ideja, izvođenje pokusa, objašnjavanje, planiranje, postavljanje pretpostavaka, mjerenje, obradu i prikazivanje podataka, rješavanje problema, zaključivanje, raspravu i kritičko prosuđivanje. Učenje i poučavanje izgrađuje se u prvome redu produbljivanjem odabranih tema, razvijanjem složenijih oblika mišljenja i primjenom usvojenoga znanja . Spoznaje i metode nadograđuju se kroz odgojno-obrazovne cikluse te na sve višim razinama postaju složenije uz jasna i visoka očekivanja u skladu s mogućnostima učenika. Teme iz stvarnoga svijeta i povezanost sa životnim iskustvima, interesima, očekivanjima i znanjima te široka izbornost sadržaja, mjesta i metoda poučavanja potiču interes i motivaciju učenika. Nastava se provodi i izvan učionice, u prirodi te posjetima zanimljivim objektima i institucijama u poticajnome i sigurnome okruženju te uz suradnju i otvorenost prema zajednici .

Prirodoslovlje se proučava u svim odgojno-obrazovnim ciklusima. U prvome i dijelom u drugome ciklusu znanja se stječu u predmetu Priroda i društvo , a krajem drugoga i početkom trećega ciklusa u predmetima Priroda i Geografija . Priroda priprema učenike za predmete Biologija, Fizika i Kemija koji se, uz postojeću Geografiju , uvode u sedmome i osmome razredu. U četvrtome i petome ciklusu učenje i poučavanje prirodoslovlja nastavlja se u predmetima Biologija, Fizika, Geografija i Kemija . Učenje i poučavanje prirodoslovlja povezano je sa svim odgojno-obrazovnim područjima kurikuluma. Cjelovitosti spoznaja i svakodnevnoj primjeni znanja, vještina i stavova prirodoslovlja doprinose sve međupredmetne teme.

B. ODGOJNO-OBRAZOVNI CILJEVI UČENJA PRIRODOSLOVNOGA PODRUČJA

Središnje mjesto u učenju i poučavanju prirodoslovnih predmeta zauzima izgradnja ideja temeljenih na opažanju, mjerenju i donošenju zaključaka na temelju znanstvenih činjenica. Potičemo učenike da postavljaju pitanja koja se odnose na ulogu znanosti u svakodnevnome životu, društvu i okolišu te tako određujemo kontekst učenja. Kompetencije je nužno integralno razvijati povezujući iskustva učenja svih prirodoslovnih predmeta, ali i ostalih područja i međupredmetnih tema kurikuluma. Cilj je učenicima omogućiti razvoj prirodoslovne pismenosti i usaditi vrijednost znanstvenoga i inovativnoga načina razmišljanja kao važnoga sredstva poimanja prirodnoga i fizičkoga svijeta te odgovornoga sudjelovanja u njihovoj promjeni.

Prirodoslovlje treba omogućiti da svaki učenik razvije:

• interes za prirodne znanosti kao poticaj za širenje svoje znatiželje i znanja te spremnost za postavljanje pitanja o uzrocima i posljedicama pojava koje se javljaju u promjenjivu svijetu u kojemu žive

• razumijevanje prirodnih zakona, Zemlje i njezina položaja u svemiru, prirode života, kao i procesa koji objašnjavaju prirodu materijalnoga svijeta

• razumijevanje principa znanstvenoga istraživanja i sposobnosti uporabe prikladnih metoda u prikupljanju i analizi podataka, kritičko vrednovanje rezultata te donošenje zaključaka

• primjenu integriranoga prirodoslovnoga ​​razumijevanja radi potrebe prilagođavanja brzome razvoju znanosti i tehnologije uviđajući različitosti zanimanja u području prirodoslovlja kao i mnogobrojna zanimanja koja se služe spoznajama iz toga područja

• poduzetnost, kreativnost i inovativno razmišljanje te sposobnost rješavanja problema na temelju znanstvenih činjenica, uzimajući u obzir etičke i društvene posljedice odluka

• odgovoran odnos i poštovanje prema prirodi i razumijevanju različitosti, razvijanje svijesti o potrebi zaštite prirode i okoliša te spremnosti vlastitoga uključivanja u različite oblike brige za održivi razvoj.

C. KLJUČNE DOMENE (MAKROKONCEPTI) U ORGANIZACIJI PODRUČJA KURIKULUMA  

Prirodoslovlje tradicionalno proučava prirodne fenomene: tvar, život, Zemlju i svemir te energiju. Njih je moguće povezati s četirima prirodoslovnim predmetima: Biologijom, Fizikom, Geografijom i Kemijom.

Prva tri fenomena opisuju materijalni svijet. On se pojavljuje u obliku nežive tvari koja se odlikuje građom te izmjenom materije i energije. Slično vrijedi i za živu tvar, s time da živi organizmi imaju dodatna svojstva: mogu se razmnožavati, s okolinom izmjenjivati tvari i energiju, pri čemu u tim procesima nikada ne nastaje termodinamička ravnoteža, te imaju vremenski ograničen životni vijek. Zemlja i svemir kompleksne su neravnotežne strukture materije golemih dimenzija u kojima se odvijaju složeni procesi na velikim prostorno-vremenskim skalama.

Pristup učenju i poučavanju prirodoslovlja temelji se na generalizaciji ideja koje proizlaze iz iskustva, na promatranju svijeta i prirodnih pojava te na pronalaženju zakonitosti po kojima se te pojave događaju. Cilj je poučavanja u području prirodoslovlja potaknuti učenike da uočavaju veze te sličnosti i razlike među različitim prirodnim sustavima, njihova međudjelovanja i međuovisnosti te da svoja promišljanja izraze jezikom znanosti prirodoznanstvenim pristupom .

Materija se organizira na različitim prostorno-vremenskim skalama na kojima se mogu izdvojiti prostorno i funkcionalno izdvojene cjeline u kojima se odvijaju karakteristični procesi . Upravo ti procesi dovode do stalnih promjena koje se očituju kao evolucija svemira, Zemlje i života. Njih pokreće energija , temeljni prirodni čimbenik, čija je ukupna količina stalna.

Učenje i poučavanje prirodoslovlja zbog navedenih je razloga integrirano u četiri funkcionalna makrokoncepta: Organiziranost prirodnih sustava, Procesi i međudjelovanja u prirodi, Energija te Prirodoznanstveni pristup (slika 1). Prva dva makrokoncepta opisuju materijalni svijet i sadrže složenije vrste znanja te novi konceptualni pogled na prirodu. Makrokoncepti se međusobno ne isključuju, već se prožimaju u sadržajnome i funkcionalnome smislu. Primjerice struktura i organiziranost materije očituju se u njezinoj građi i u procesima koji se u njoj odvijaju zbog međudjelovanja i pretvorbe energije. U takvome viđenju središnje mjesto zauzima učenik sa svojim prirodoznanstvenim pristupom.

Tako oblikovanim makrokonceptima daje se okvir za interdisciplinarnost koja svojim generalizacijama prerasta prirodoznanstveno te ulazi u druga područja. Učenje i poučavanje u navedenim makrokonceptima omogućuje spiralno usvajanje znanja tijekom svih odgojno-obrazovnih ciklusa pri čemu učenici mogu uočiti usložnjavanje svih sastavnica prirode.

Slika 1. Domene (makrokoncepti) učenja i poučavanja prirodoslovlja

Organiziranost prirodnih sustava

U živoj i neživoj prirodi, oku vidljivoj i nevidljivoj, uočljiv je sklad i red. Može se naći na svim prostorno-vremenskim skalama, a nastaje međudjelovanjem sastavnih dijelova i sve složenijih sustava. Elementarne čestice izgrađuju nukleone i atome, atomi molekule, a molekule tvari od kojih nastaju stijene, geološki oblici, planetarni sustavi i galaksije, ali i dijelovi stanica, tkiva, organa i organizama. Organizmi se udružuju u zajednice koje se na životnome prostoru organiziraju u ekosustave. Na svakoj novoj razini nova cjelina ima nova, posebna svojstva koja pripadaju samo njoj, ali ovise i o drugim razinama. Civilizacija je najsloženiji oblik organizacije prirodnoga sustava , ali i ovisna o svim razinama koje ju čine. Razvija se zbog niza organiziranih socioloških i tehnoloških cjelina, ali njezin temelj ostaje biosfera iz koje se razvila. Razumijevanjem prirodnih sustava, kao temeljnih oblika organizacije materije, učenik može razumjeti i sustave iz društvene nadgradnje.

Procesi i međudjelovanja u prirodi

Međudjelovanjem čestica i tijela nastaju složene strukture i sustavi u kojima se uspostavljaju gibanja i procesi te život, najveća tajna današnje znanosti. Složena međudjelovanja između živih bića, tvari i okoliša oblikuju život i životne uvjete na Zemlji. Bit je prirodoslovlja u prepoznavanju tih međudjelovanja i rezultata do kojih oni dovode, odnosno, u prepoznavanju uzročno-posljedično povezanih fizičkih, kemijskih, geoloških i bioloških procesa u prirodnim i umjetnim sustavima te kompleksnih mehanizma evolucije.

Za konceptualno razumijevanje procesa i međudjelovanja u prirodi učenici se u svim odgojno-obrazovnim ciklusima usmjeravaju na uočavanje i istraživanje pravilnosti prirodnih i umjetnih ciklusa na raznim prostorno-vremenskim skalama kao i na njihovo povezivanje s biološkim ciklusima, objašnjavanje njihova tijeka i važnosti te predviđanje promjena i posljedica. Učenici se također usmjeravaju na istraživanje uvjeta ravnoteže, kao jednoga od najvažnijih koncepata u kemijskim i fizičkim sustavima te uvjeta opstanka prirodnih sustava i civilizacije, ali i neravnotežnih procesa koji su ključni za nastanak i razvoj svih prirodnih sustava.

Energija

Energija je važan koncept razumijevanja funkcioniranja svemira, Zemlje i života, ali istodobno i najvažniji prirodni resurs. U našem svakodnevnom životu pojavljuje se istodobno kao nužna potreba i potrošna roba, ali i jedan od uzroka ekoloških problema. Smatra se da je, iako ona pokreće sve prirodne procese, od početka stvaranja svemira njezina količina stalna. Postoje razni izvori energije iz kojih se ona u različitim oblicima širi i prenosi kroz prostor i vrijeme. Ona pokreće procese u svim sustavima i pritom pretvorbom mijenja svoj oblik te gradi i razara strukture tvari. Iako spontano širenje i degradaciju energije u manje iskoristive oblike nije moguće spriječiti, čovjek je našao načine kako da je zaustavi, kontrolira, pohrani i upotrijebi za koristan rad. Budući da je energija odgovorna za sve promjene u prirodi, njezino konceptualno razumijevanje omogućuje učenicima da cijene važnost i održivi način njezine uporabe, nužan za opstanak živih bića.

Prirodoznanstveni pristup  

Prirodoznanstvenim se pristupom u središte stavljaju znanja, vještine i stavovi karakteristični za sve makrokoncepte koji zajedno s opisanim odgojno-obrazovnim očekivanjima čine temelj razvoja prirodoslovne pismenosti. To se prije svega odnosi na usvajanje prirodoznanstvenoga svjetonazora koji predmnijeva stav da su prirodne pojave objašnjive kroz uzročno-posljedične veze opažljivih čimbenika, odnosno, pomoću prirodnih zakona utemeljenih na nezavisnim mjerenjima i opažanjima. Važno je da se učenik upozna s metodama znanstvenoga istraživanja i da ih razumije te razvija vještinu objektivnoga opažanja i mjerenja različitih varijabli. Uz usvajanje vještina znanstvene komunikacije to će mu pomoći u stjecanju sposobnosti interpretacije znanstvenih rezultata i prirodnih pojava. Tako obrazovana osoba može primijeniti znanstvene koncepte na pitanja iz svakodnevnoga života te na temelju kritičkoga razmatranja valjanih dokaza i argumenata donositi relevantne odluke za dobrobit zajednice. Uz to može sagledati kako i u kojoj mjeri prirodoslovlje doprinosi povijesnome i tehnološkome razvoju civilizacije te svojim djelovanjem u društvu poticati daljnji razvoj prirodnih znanosti.

D. ODGOJNO-OBRAZOVNA OČEKIVANJA PO ODGOJNO-OBRAZOVNIM CIKLUSIMA I KLJUČNIM DOMENAMA/MAKROKONCEPTIMA

Tablica 1. Odgojno-obrazovna očekivanja po odgojno-obrazovnim ciklusima za domenu/makrokoncept: Organiziranost prirodnih sustava

Tablica 2. Odgojno-obrazovna očekivanja po odgojno-obrazovnim ciklusima za domenu/makrokoncept: Procesi i međudjelovanja u prirodi

Tablica 3. Odgojno-obrazovna očekivanja po odgojno-obrazovnim ciklusima za domenu/makrokoncept: Energija

Tablica 4. Odgojno-obrazovna očekivanja po odgojno-obrazovnim ciklusima za domenu/makrokoncept: Prirodoznanstveni pristup

E. POVEZIVANJE S OSTALIM PODRUČJIMA KURIKULUMA I MEĐUPREDMETNIM TEMAMA

Prirodoslovlje ima važnu ulogu u stjecanju kompetencija u međupredmetnim temama, a očekivanja se isprepliću i nadopunjuju s drugim područjima te potiču interdisciplinarno učenje. I obratno, interdisciplinarnim i koherentnim pristupom omogućuje se produbljivanje i nadogradnja koncepata, stvaranje kvalitetnijih i trajnijih veza između stečenih spoznaja i primjene tih spoznaja za dublje razumijevanje svijeta. Takav pristup različitim sadržajima povećava samopouzdanje učenika i njegove sposobnosti u savladavanju novih izazova te je snažna motivacija za daljnji rad i učenje. Razina i obim povezivanja ovise o području učenja, i nužno mu treba težiti unutar odgojno-obrazovnih ciklusa (horizontalno) i kroz odgojno-obrazovne cikluse (vertikalno).

Prirodoslovno područje povezano je sa sljedećim područjima:

• jezično-komunikacijskim područjem jer razvija razumijevanje teksta, komunikacijske vještine i kritički pristup medijima

• matematičkim područjem jer teži istraživačkomu učenju, analizi i prezentiranju podataka i prikaza, stjecanju logičkoga i prostornoga mišljenja te poštivanju redoslijeda postupaka u izvršavanju aktivnosti

• tehničkim i informatičkim područjem jer se ostvaruje izradbom modela, sakupljanjem informacija, njihovim kritičkim vrednovanjem i primjenom informacijsko-komunikacijske tehnologije

• društveno-humanističkim područjem jer je temelj odlučivanja u mnogim društvenim  područjima i jača svijest o posljedicama tih odluka na svijet oko nas

• umjetničkim područjem jer se oblikovanjem uvjerenja, svjetonazora i vrednota te razvijanjem osobnoga, nacionalnoga i društvenoga identiteta povećava potreba za očuvanjem prirodne baštine i potiče se odgovorni odnos prema prirodi i njezinim bogatstvima, a umjetničke analogije pojmova ( ciklusi , ponavljanje , kontrast , interakcija , brzina…) mogu poslužiti i sveobuhvatnijem razumijevanju prirode oko nas

• tjelesnim i zdravstvenim područjem jer podupire prihvaćanje zdravih životnih stilova i pritom promovira kompetencije za osobnu i opću sigurnost.

Povezivanje prirodoslovnoga područja s ostalim područjima kurikuluma i međupredmetnim temama zahtijeva od škola prilagodljivost u planiranju i implementaciji, a ostvaruje se drugim oblicima interdisciplinarnoga učenja i poučavanja.

U cilju zadovoljavanja odgojno-obrazovnih potreba učenika s teškoćama, kurikulum se prilagođava u skladu sa smjernicama  Okvira za poticanje i prilagodbu iskustava učenja te vrednovanja postignuća djece i učenika s teškoćama, a u  cilju zadovoljavanja odgojno-obrazovnih potreba darovitih učenika uvodi se razlikovni kurikulum u skladu sa smjernicama  Okvira za poticanje iskustava učenja i vrednovanja postignuća darovite djece i učenika.