Schopnost řešit problémy
V několika prvních krocích se žáci učí popsat nějaký svůj jednoduchý problém a poznat, že potřebují pomoc s jeho řešením. Když už umějí problémy identifikovat, začínají se učit, jaké strategie jim pomohou jednoduché problémy vyřešit.
V dalších krocích si osvojují schopnost rozpoznat složitější problémy, rozdělit si je na menší části a poté navrhnout různá možná řešení.
Od kroku 11 se žáci zaměřují na komplexnější procesy, které umožňují řešit složité problémy. Nakonec si osvojí také dovednost různé způsoby řešení problémů hodnotit.
Při zvládnutém kroku 13 žáci chápou, co je to deduktivní a induktivní logika, a umějí je využít při řešení problémů.
V předchozím kroku se naučili při řešení složitých problémů navrhovat hypotézy a tyto hypotézy ověřovat.
V tomto kroku mají především začít uvažovat o tom, jakou roli při řešení problémů hraje logika.
Dílčí cíle kroku
• Definovat, co je „induktivní logika“ a „deduktivní logika“.
• Vysvětlit, jak můžeme induktivní a deduktivní logiku využít při řešení problémů.
• Umět induktivní a deduktivní logiku použít při řešení problémů.
Výuka kroku
Pojmy, o kterých se v tomto kroku učíme, žáci pravděpodobně ještě neslyšeli a mohou je trochu vyděsit. Ujistěte je, že indukce a dedukce jsou jednoduché postupy, které nám pomohou podívat se na problém z jiných úhlů.
Při výuce tohoto kroku postupujte následovně:
• Definujte si, co je to „logika“: „konkrétní Definujte si, co je to „logika“: „konkrétní způsob uvažování, většinou založeného na nějakém racionálním úsudku.“
• Dále žákům vysvětlete: „Existují dva typy logiky: ‚induktivní‘ a ‚deduktivní‘.“
• Nejdřív jim definujte „deduktivní logiku“: „Využít dedukci nebo deduktivní logiku znamená dokazovat nějakou teorii na základě toho, co už víme. Dedukce je vlastně řešení problému ‚shora dolů‘. Podívejme se na následující příklad: ‚Vědci objevili nový druh opice a nevědí, čím se živí.‘ Můžeme uvažovat takto: je to opice a víme, že jiné opice mají rády banány, takže i tato opice se bude živit banány. Tuto myšlenku jsme vyvodili (vydedukovali) z toho, co už víme. Naše dedukce je ale založena na domněnce, že všechny opice mají rády banány, což nemusí být pravda, a dedukce tím pádem nemusí být správná.“
• Uveďte žákům ještě jeden příklad: „Uviděl jsem hmyz, který neznám. Byl pruhovaný podobně jako včela nebo vosa, které svými proužky varují predátory před bodnutím, a tak jsem usoudil, že to nejspíš také bude bodavý hmyz.“ Vyzvěte žáky, aby také zkusili vymyslet nějaký příklad deduktivní logiky.
• Definujte si „induktivní logiku“: „Využít induktivní logiku znamená na základě konkrétních zjištění dojít k obecnému závěru, který naše zjištění vysvětluje. Jde
o přístup ‚zdola nahoru‘. Problém s novým druhem opice bychom induktivně mohli řešit třeba tak, že bychom opici zkusili dát různé druhy potravy. Kdyby si vybrala chilli papričku, mohli bychom na základě toho usoudit, že tento druh opic se živí chilli papričkami. Stejně jako při dedukci ale řešení zakládáme na domněnce – v tomto případě, že chilli papričky chutnají všem opicím nového druhu, což nemusí být pravda.“
• Uveďte žákům ještě jeden příklad: „Všichni basketbalisté z naší školy jsou vysocí, takže všichni basketbalisté musejí být vysocí.“ Vyzvěte žáky, aby také zkusili vymyslet nějaký příklad induktivní logiky.“
• Vysvětlete žákům: „Použitím deduktivní a induktivní logiky získáme na problém dva různé pohledy, na základě nichž můžeme určit příčiny a řešení.“
Procvičování
1. Celé třídě zadejte následující problém a zeptejte se žáků, jak by ho vyřešili pomocí deduktivní logiky: „Ve vaší čtvrti má čím dál tím více lidí při řízení v ruce telefon.“ Napovězte jim pár otázkami: „Co už o tomto problému víte? Dají se tyto vědomosti aplikovat na tento konkrétní problém a odhadnout podle nich jeho příčinu? Dokázali byste potom navrhnout možná řešení?“ V tomto případě by např. mohli vědět, že právě vyšla nová hra pro mobilní telefony, která je velice populární a všichni ji hrají. Ta by mohla být možnou příčinou problému, na jejímž základě bychom mohli navrhnout řešení přidat do hry varování, které by se při hraní zobrazovalo na displeji telefonu.
2. Zadejte žákům ten samý problém ještě jednou, tentokrát mají za úkol navrhnout jeho možné příčiny a řešení na základě induktivní logiky. Napovězte jim otázkami:„Jak byste mohli prozkoumat nějaký konkrétní případ a vyvodit z něj obecný závěr? Co byste zjišťovali?“ Např. by mohli navrhnout zeptat se jednoho konkrétního řidiče, proč při řízení používá telefon, a odhadnout možnou příčinu problému na základě jeho odpovědi.
Posilování dovednosti
Následující strategie zapojte do běžné výuky, aby žáci mohli nové schopnosti využít v praxi.
1. Když žáci odpovídají na dotazy při diskuzích, ptejte se jich, zda si myslí, že použili logiku induktivní, nebo deduktivní.
2. Vyzývejte žáky, aby zapojovali induktivní a deduktivní logiku při řešení problémů ve výuce
Hodnocení
Následujícími způsoby zjistěte, jestli žáci kroku porozuměli a jsou si v něm dostatečně jistí.
• Ověřte, jestli žáci rozumí klíčovým pojmům: „logika“, „deduktivní“, „induktivní“.
• Zadejte žákům příklady deduktivních a induktivních výroků a vyzvěte je, aby rozlišili, které jsou které.
• Zadejte žákům nějaký problém a dejte jim za úkol samostatně písemně vypracovat řešení zaprvé na základě induktivního a zadruhé na základě deduktivního přístupu. Zkontrolujte, jestli dobře chápou, jaký je mezi nimi rozdíl.
