Czy i dlaczego nie zdałbym teraz matury z biologii

Początek tak zwanej "wiązki" pytań z materiałów CKE. Jedno przykładowe pytanie niżej opisane.

Sprawdzanie wiedzy nie jest łatwe. Zwłaszcza jeśli chcemy sprawdzić rozumowanie a nie zwykłą, encyklopedyczną znajomość informacji/faktów. Jeśli co roku sprawdza się taką samą wiedzę w kolejnych rocznikach uczniów, to trzeba za każdym razem układać inne pytania lub inaczej je formułować. By sprawdzać wiedzę a nie wykucie na pamięć odpowiedzi z pytań z poprzednich sezonów egzaminacyjnych. Odpowiedzi ustne czy pisemne otwarte lepiej sprawdzałyby wiedzę i rozumienie lecz trudniej się je sprawdza i jeszcze trudniej standaryzuje. Żeby wszystkich ocenić tak samo a sprawdzających i wysłuchujących jest tak bardzo wielu. I każdy inny. Pytania testowe są łatwiejsze do szybkiego sprawdzania i do standaryzacji. Klucz odpowiedzi jest jasny i łatwy do zastosowania. Tyle, że przy układaniu coraz to nowych pytań testowych mogą pojawiać się ewidentne buble. Zwłaszcza jeśli szuka się oszczędności. 

Dlaczego o tym piszę. Bo czasem spotykam się z różnymi pytaniami, które nie sprawdzają tego, co by chciały deklaratywnie sprawdzać. Kilka dni temu w grupie nauczycielskiej na Facebooku jedna z nauczycielek zamieściła pytanie z prośbą o poradę jak je interpretować. Moim zdaniem pytanie było błędnie sformułowane bo możliwe były różne poprawne odpowiedzi. A klucz odpowiedzi wskazywał tylko na jedną. Dlaczego nauczyciele na takich pytaniach trenują-przygotowują uczniów do matury? Uczą tylko szukania klucza odpowiedzi a nie myślenia. W toku dyskusji otrzymałem więcej tego typu przykładów z wydrukowanego i rozpowszechnianego zbioru pytań testowych. Łatwiej kupić i wykorzystywać gotowe niż samemu godzinami wymyślać przykładowe pytania. Stąd te nieżyciowe i nieprecyzyjne przykłady? Potem odesłano mnie do pytań opracowywanych przez Centralną Komisję Egzaminacyjną (biologia). Bo nauczyciele czy edukatorzy wzorują się na tych z CKE (i poprzednich matur). Wybrałem losowe pytanie... i zbaraniałem. Nie zdałbym z marszu takiej matury. Co więcej sposób sformułowania pytania jest wadliwy i błędny metodycznie. Dlatego postanowiłem jeden przykład przedstawić dokładniej.

Bo jeśli profesor uczelniany, biolog z ponad 30 letnim stażem pracy badawczej i wykładowej nie potrafi poprawnie odpowiedzieć, to co to znaczy? Że pewne fragmenty wiedzy ogólnej ulegają zapomnieniu, na skutek specjalizacji? A może z tą maturą coś jest nie tak i ze sprawdzaniem wiedzy? Może zbyt dużo tam wiedzy na 3 Z: zakuć, zaliczyć, zapomnieć.

Ale do rzeczy. Pytanie jest wyżej, a w zasadzie wstęp do kilku pytań. Taki opis wraz z rysunkiem sugeruje, że pytanie jest analityczne. Że po zapoznaniu się z tekstem i rysunkiem uczeń będzie rozwiązywał jakiś problem a pytania sprawdzą jego sposób analizy i rozumowania. O, takie pytania powinny być na maturze. Jak postaram się wykazać to tylko atrapa. Uczeń, który będzie czytał, straci tylko czas. Lepiej zrobi ten, kto nie będzie czytał tylko przejdzie do odpowiedzi. Zyska na czasie i nie będzie próbował wykorzystywać zawartych tam informacji, bo w zasadzie nie wiążą się z pytaniami. Tylko rysunek. Nazwa barwników (safranina i zieleń świetlista) jest w gruncie rzeczy nieistotna. To nadmiarowa informacja ale nie traktuję jej jako wadliwej. Ta nadmiarowość jest w stylu "dlaczego sułtan nosi zielone szelki? By mu spodnie nie opadły". Kolor szelek nie ma znaczenia. Zazwyczaj w życiu codziennym dostajemy nadmiar informacji i musimy się nauczyć selekcjonować docierające informacje. Odróżniać te istotne od tych nieistotnych. To w jakimś stopniu sprawdzanie umiejętności myślenia. I byłoby warte pochwalenia. 

Po drugie rzeczywisty preparat. Wydaje się atutem. Tyle, że należałoby wybrać taki charakterystyczny. Rzeczywiste preparaty zawierają mniej informacji od schematów, zwłaszcza tych podręcznikowych. Ich analiza wymaga dużej umiejętności, tak jak ze zdjęciami rentgenowskimi. Naukowiec by wyciągnąć wniosek analizuje co najmniej kilka różnych preparatów, kilka różnych ujęć. Jeden to za mało. W tym zadaniu testowym (egzaminacyjnym) akurat nie jest to dobrze wybrany preparat. Jak widać wzięty z Wikipedii. Chyba państwową instytucję stać na wyszukanie i ewentualne zakupienie praw do dobrego dydaktycznie preparatu? Tak, by wybrać preparat z odpowiednią ilością informacji tam zawartych. 

Co ten preparat ma sprawdzać? Czy uczeń w szkole oglądał preparaty mikroskopowe? Ambitne. Ale jeśli oglądał akurat innej rośliny niż kukurydzy? To będzie w jego pamięci inny obraz, inne ułożenie tkanek roślinnych. Może nawet jego doświadczanie z mikroskopowaniem będzie kulą u nogi, utrudniającą poprawne rozwiązanie. Bo trudniej będzie wstrzelić się w klucz odpowiedzi.

Co widać na grafice? Przekrój poprzeczny a więc widać tylko bardzo mały fragment istotnych cech, o które potem pytają zdającego. Co widać? Kolorowy obraz, jedne komórki (w przekroju) są większe inne mniejsze. Gdzieniegdzie wydaje się że ściana komórkowa jest grubsza, gdzieniegdzie cieńsza. Nie wszystkie chyba komórki się wybarwiły. W sumie przydałoby się większe powiększenie by wyraźniej zobaczyć niektóre istotne szczegóły. Ilustracji się nie powiększy. To nie mikroskop. Niestety. Więc tak na prawdę nie sprawdza umiejętności techniki mikroskopowania. Może przypomina kolory zaznaczane w podręcznikach i na tej podstawie uczeń zgadnie?

Pytanie w opracowaniu CKE z podaniem wymagań z podstawy programowej, zasad oceniania i kluczem odpowiedzi.

Pytanie pierwsze (7-1), nawiązujące do wyżej zamieszczonego opisu tkanki. Teoretycznie ma sprawdzać czy zdający egzamin uczeń rozpoznaje tkanki roślinne i co ważne sprawdza "myślenie naukowe, w tym wnioskowania w oparciu o wyniki badań". Ambitnie i godne wsparcia. Tylko czy to pytanie rzeczywiście to sprawdza? Mam poważne wątpliwości. Użyte w pytaniu nazwy "człon naczynia, człon rurki sitowej" są używane różnych podręcznikach akademickich lecz pojawiają się w szerszym kontekście. Proszę sprawdzić np. na  Wikipedii hasło rurki sitowe "Rurka sitowa to pojedynczy ciąg członów - ma postać wydłużonych komórek ułożonych jedna na drugiej". Niby to samo pojęcie "człony", tyle tylko, że tam jest w zdaniu z komórkami i wspominany jest ich kształt, a tu w pytaniu tylko wyrwane z kontekstu słowo. I nie ma związku ani z grafiką ani z zamieszczonym we wstępie tekstem. Uczeń ma rozpoznać mało charakterystyczny rysunek tkanki roślinnej, wybarwionej.  Jeśli jest tylko przekrój poprzeczny to jak rozpoznać włókno sklerenchynatyczne? Po grubości ściany komórkowej? Po wielkości przekroju? Ale jak odróżnić wtedy komórkę miękiszu od innych komórek, gdy nie widać innych istotnych cech? Sprawdza się pamięć ucznia do różnych ilustracji z podręcznika oraz źródeł poza podręcznikowych? Gdzie tu jest sprawdzanie myślenia analitycznego czy rozumowania naukowego? Może pamięta kolory użyte na ilustracjach? Kolory, np. czerwony wynika z użytych barwników i potem powielania takich obrazów w większości podręczników. 

Co jest zadaniem zdającego? Rozpoznać na rysunku odpowiednie tkanki roślinne. Niestety nie da się tego wywnioskować z zamieszczonego rysunku (zdjęcia). Nie dość, że nie widać bardzo istotnych cech komórek z tych tkanek (a więc jeśli odpowie to z tego, co wie a nie z wnioskowania z rysunku i analizowania różnych informacji). Dlaczego? Bo naukowiec używa barwnika, żeby odszukać (zaznaczyć na preparacie) konkretne elementy. Czyli wie z czym łączy się konkretny barwnik i wtedy tych elementów szuka na preparacie. Jeśli wie, że sklerenchyma zabarwia się na taki a taki kolor lub lignina, to na preparacie będzie mógł wskazać gdzie to jest. I na tej podstawie wnioskować, gdzie są ściany komórkowe naczyń a gdzie ściany komórkowe rurek sitowych a gdzie komórki miękiszowe. Tu zadanie postawione  jest na głowie: ma z kształtu preparatu zgadnąć co zabarwione jest kolorem czerwonym a co niebieskim i na tej podstawie odgadnąć jak wybarwia się lignina. Na dodatek na preparacie nie widać gdzie są żywe komórki a gdzie tylko ściany komórkowe, bo nie widać wnętrza komórek i cytoplazmy. Niby jest jakieś zadanie na wnioskowanie. Ale jest to zadanie na kombinowanie a nie myślenie analityczne. Atrapa, która na pierwszy rzut oka wygląda dobrze, ale po bliższym przyjrzeniu okazuje się czymś wadliwym.

Pytanie drugie (7.2) ma sprawdzać czy uczeń wie o grubości ściany komórkowej (notabene na rysunku różnice w grubości są trudne do zauważenia, bardziej kolor niż grubość jest widoczna przy takim powiększeniu preparatu - do takich pytań wybrano zły preparat). Niżej prawidłowa odpowiedź. Oczywiście o ile porównuje się komórki sitowe z komórkami sklerenchymy. Bo jeśli zaznaczy "grubsze" i "miękiszu" to też zdanie będzie poprawnie. Chyba, że uznamy, że mają to być tylko komórki wiązki przewodzącej i jeśli uczeń porównuje z komórką miękiszową to należy uznać za błąd, bo nie wie z czego składa się wiązka przewodząca. Coś na zasadzie "a mamy cię, popełniłeś błąd i wpadłeś w zastawianą pułapkę". Tego pytania nie uznaję za błędne. Tyle, że nie wiąże się z opisem i ilustracją, zamieszczoną na początku tej "wiązki pytaniowej". Lepiej poradzi sobie uczeń, który nie będzie czytał tekstu obok ilustracji, bo nie zmarnuje niepotrzebnie czasu. Zatem opis przy ilustracja ma służyć do analizy przy odpowiedzi kolejnych pytań czy tylko jest taką pułapką na zmarnowanie czasu?

Nielogiczne jest natomiast to pytanie (7.3):

Odwrócony jest tok myślenia. To na podstawie koloru (bo powinniśmy wiedzieć jakie struktury zabarwia dany barwnik, pisałem o tym wyżej) identyfikujemy rodzaj tkanki. W zadaniu jest na odwrót - z rysunku (w którym brakuje sporo istotnych informacji) ma uczeń odgadnąć rodzaj tkanki i na tej podstawie zidentyfikować kolor. Pozornie wygląda to dobrze, jest jakaś zagadka, coś trzeba z czymś skojarzyć. Tyle tylko, że nie sprawdza to myślenia a zwłaszcza myślenia naukowego. Atrapa, choć na pierwszy rzut oka wygląda poważnie i dobrze. 

Wskazówki z opracowanie CKE: "W wiązce zadań wykorzystano kolor jako informację o składzie ściany komórkowej. Wykonując zadanie 7.1., zdający jedynie rozpoznaje przedstawione na zdjęciu tkanki roślinne. Co ważne, dokonuje tego na podstawie fotografii rzeczywistego preparatu, a nie – uproszczonego schematu. Aby rozwiązać zadanie 7.2., zdający powinien określić cechy budowy rurek sitowych, które pozwalają na ich identyfikację na tym zdjęciu. W zadaniu 7.3., odwołując się do swej wiedzy o składzie ścian drewna i sklerenchymy, zdający powinien wskazać barwę, którą przyjmuje lignina." Wytłuszczenie moje.

Fałszywe jest zdanie  "kolor jako informację o składzie ściany komórkowej”. Są zaznaczone kolory ale nie ma informacji o składzie, to uczeń musi wywnioskować, ale nie z koloru. „W zadaniu 7.3., odwołując się do swej wiedzy o składzie ścian drewna i sklerenchymy, zdający powinien wskazać barwę, którą przyjmuje lignina.” Czyli musi rozpoznać, gdzie są włókna sklerenchymy i taki kolor uznać za wskazujący na ligninę. Czyli odwrotnie niż jest w wyjaśnieniu. 

Rozpoznanie tkanki na podstawie rzeczywistej fotografii kukurydzy. W rzeczywistych zdjęcia problemem jest to, że widać mniej niż na schematach w podręcznikach, bo mniej jest informacji. Dla naukowca ważną informacją byłoby to, co barwią barwniki, a więc informacja co zabarwiło się na czerwono, co na niebiesko. I po kolorach rozpoznaje tkanki. Lecz nie odwrotnie! A w zadaniu mamy na odwrót – rozpoznać z kształtu tkankę i na tej podstawie skojarzyć barwę z ligniną. Była próba przybliżenia procesu naukowego, badawczego i wnioskowania, ale wyszło karykaturalnie i nieprawdziwie. Jest zagadka ale nie sprawdza procesu myślenia. Po to używamy barwienia by wiedząc co zabarwia, odszukać te struktury w preparacie. I tak mógłby wyglądać opis przy ilustracji. Wtedy nawet przy braku dodatkowych informacji, np. z przekroju podłużnego, ukazującego długość komórek, można byłoby wnioskować o położeniu tkanek, wielkości światła komórki w przekroju itp.

Z wyjaśnienia: „zdający powinien określić cechy budowy rurek sitowych, które pozwalają na ich identyfikację na tym zdjęciu.” Jakie są cechy komórek sitowych i czy je widać na preparacie w przekroju poprzecznym? Nie widać, ani kształtu ani inny istotnych cech. Opis z Wikipedii "Rurki sitowe– żywe komórki przewodzące, szybko transportujące składniki pokarmowe, stanowiące jeden z elementów łyka okrytonasiennych. Rurka sitowa to pojedynczy ciąg członów - ma postać wydłużonych komórek ułożonych jedna na drugiej, rozdzielonych polami (płytkami) sitowymi znajdującymi się na poprzecznych ścianach. Przechodzą przez nie grube pasma cytoplazmy (grubsze niż plazmodesmy). Pory sit wyścielone są kalozą, której warstwa w rurkach funkcjonujących jest cienka, natomiast w rurkach, które przestają funkcjonować kaloza całkowicie zamyka pory pól sitowych. U okrytonasiennych występują dwa rodzaje pól sitowych - z większymi porami w sitach łączących dwa człony tej samej rurki i z mniejszymi porami w ścianach kontaktujących się z innymi komórkami, np. członami innej rurki sitowej lub z komórkami miękiszowymi." Wytłuściłem te cechy, których nie można zobaczyć na preparacie. Trzeba je pamiętać. A wtedy pytanie sprawdza li tylko wyłącznie wiedzę pamięciową. A udaje, że niby jest analityczne. Taka dydaktyczna mimikra.

Cele zadania sprawdzającego, opisane w wyjaśnieniach CKE, sformułowane są sensowne, właściwe. Cele są dobrze postawione ale sformułowane pytania nie sprawdzają ani naukowego myślenia i wnioskowania, ani rozumienia struktury i funkcji tkanek roślinnych. Są metodycznie źle przygotowane, pozorują tylko "wysoki poziom", sprawdzają losowość (trafianie na chybił trafił), sprawdzają zapamiętanie nieistotnych szczegółów. Jeśli pojawia się tak mało danych (informacji), to uczeń powinien mieć możliwość poszukania brakujących mu a potrzebnych danych. Albo w tekście, znajdującym się na arkuszu egzaminacyjnym, albo.... w dostępnych na sali książkach lub w... internecie. Jeśli nie ma wiedzy podstawowej lub nie potrafi analizować i myśleć naukowo, to i tak nie znajdzie. Żeby szukać, trzeba wiedzieć czego się szuka. 

Taki rodzaj przygotowywania testów jak przykładowe pytanie maturalne z biologii, opracowane przez CKE (a nauczyciele trenują uczniów masowo na podobnych), nazwałbym naukową faryzejskością. Skupienie się na szczegółach a nie na sensie, nie na rozumieniu. O szczegóły łatwo pytać, tak jak o brakującego puzzla w układance. Trudniej pytać o sens i trudniej sprawdzać takie zadanie, bo trzeba się zapoznać z argumentacją. To wymaga czasu i wysiłku. Często nie ma jednego uzasadnienia, jednego wyjaśnienia więc poprawne mogą być różne odpowiedzi. I jak przygotować nauczycieli do sprawdzania takich zadań egzaminacyjnych?

Matura sprawdzająca wiedzę pamięciową nie jest nikomu potrzeba. Niczego istotnego nie sprawdza. Dobra może była kiedyś, wiele lat temu. Sprawdzanie zapamiętywania wiadomości? Gdy są dostępne na wyciągniecie ręki z telefonem? Trzeba stanowczo i szybko coś zmienić. I to sensownie a nie jedynie dla pozorowania działań. Teraz, taka matura i masowe przygotowywanie uczniów do egzaminów by trafiali w klucze odpowiedzi, skutkować będzie zabijaniem ciekawości i chęci studiowania kierunków z biologią w programie. W czasach internetu i ChatGPT potrzeba ludzi kreatywnych i myślących a nie pamięciowo odtwórczych. 

źródła:

• poradnik INFORMATOR o egzaminie maturalnym z biologiiod roku szkolnego 2022/2023
• https://biologhelp.pl/matura/tkanki-roslinne