Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Kolik a čeho vlastně kupujeme?
5,0 (4 hodnocení)
Text je příspěvkem do seriálu Digitální technologie ve výuce přírodních věd. V úvodu otvírá problematiku ICT obecně, dále se stáčí již k výuce chemie. Pro širší možnost využití námětu učiteli jsou v návrhu vyučovací hodiny využity pro většinu škol (a žáků) dosupné pomůcky (model BYOD). Ústředním motivem je na základních i středních školách nepopulární téma chemických výpočtů. S využitím několika online aplikací jsou navrženy možnosti, jak zvýšit motivaci žáků a usnadnit tak jejich proces učení. V závěru textu je diskutována role ICT na současnou výuku.
Obsah textu:
1. Obecně o ICT ve vzdělávání 2. O ICT ve výuce chemie 3. Kolik čeho vlastně kupujeme? - popis návrhu vyučovací hodiny 3.1 Cíl výuky 3.2 Pomůcky 4. Průběh hodiny 5. Metodické komentáře k navržené vyučovací hodině
Úvod
O tom, že informační a komunikační technologie (ICT) jsou a v horizontu dalších dekád zůstanou součástí vzdělávání netřeba polemizovat. Neformální i informální vzdělávání již s naprostou samozřejmostí využívá možností, které ICT nabízí. V nejprostší podobě je to přístup na internet ať již z domácího či pracovního počítače, notebooku, nebo z mobilního zařízení (tablet, chytrý telefon). Funkce webu 2.0 naplno využívají stále populárnější masivní otevřené online kurzy (MOOC) nabízené mj. předními světovými univerzitami jako je Harvard, MIT, Cambridge nebo Oxford. Možností učit se je tak zdánlivě větší, než kdykoli před tím. U vyučování formálního však situace není tak optimistická.
Základem je třída vybavená počítačem a dataprojektorem, dále přístup k WiFi a podmínka, že mají žáci do dvojice alespoň jeden chytrý mobilní telefon nebo tablet. Na svých zařízeních mají již z předešlé hodiny nainstalovanou volně dostupnou aplikaci Periodická tabulka Kvíz (Android).
Učitel má pro třídu vytvořenou stránku na Facebooku, má založený účet na službě padlet.com a kahoot.it – dvě online aplikace pro synchronizaci mobilních zařízení.
Školství jako soukolí, jehož rozpohybování trvá vždy nejméně od impulzu, přes legislativní schválení, implementaci do přípravy učitelů či dalšího vzdělávání učitelů, stále nejde s dobou. Přestože se situace od projektů INDOŠ (Internet do škol) značně posunula (na školách jsou již poměrně standardně interaktivní tabule a dataprojektory v alespoň několika třídách, školy zpravidla disponují jednou nebo více PC učebnami, učitelé jsou vybavováni notebooky nebo tablety, školní pomůcky se rozrůstají o senzory připojitelné k počítači), využívání technologií v edukačním procesu není tak přirozené jako v případě neformálního a informálního vzdělávání. Zaběhnuté koleje vzdělávání jakoby nedovolovaly organicky reagovat na možnosti, které v současnosti jedinec, který se rozhodl vzdělávat, má.
Zajímavou zprávu o pozici ICT v českém školství podává i šetření ICILS (International Computer and Information Literacy Study) prováděné IEA (Mezinárodní asociace pro hodnocení výsledků vzdělávání) známou především šetřeními PIRLS (Progress in International Reading Literacy Study) a TIMSS (Trends in Mathematical and Science Study). Testování ICILS proběhlo v roce 2013 v 21 zemích na 14letých žácích. Hodnoceno bylo: (1) používání počítačů jako takové, (2) získávání informací a jejich posuzování, (3) zacházení s informacemi, (4) přetváření informací, (5) vytváření informací, (6) sdílení informací, (7) bezpečné používání informací [1]. Úroveň těchto schopností, považované za počítačovou informační gramotnost, byly vyhodnoceny dvojím způsobem. Prvním bylo seřazení účastníků na škále s průměrem 500 dosažených bodů. Druhým pak rozdělení žáků do dovednostních úrovní vycházejících ze zmíněné škály.
Čeští žáci v tomto šetření obsadili dělené 1. a 2. místo. To se zdá jako dobrý výsledek do chvíle, než se důkladněji podíváme na faktory, které jejich výsledky ovlivňují. Dívky ve většině zúčastněných zemí dosáhly lepšího výsledku než chlapci. Po vzoru dalších mezinárodních testování byl prokázán i vliv úrovně vzdělání rodičů na výsledek žáků. Zjištěn byl i pozitivní vliv vybavenosti domácnosti počítači. To je vzhledem k zjištěným informacím překvapivé, protože samotná přítomnost ICT v domácnosti sice zajišťuje bod (1) schopnost používání počítače, nezaručuje ale, že je bude žák užívat k činnostem jako je bezpečné používání informací nebo jejich sdílení. Čeští žáci (především dívky) svou počítačovou a informační gramotnost podceňovali. I to naznačuje, že žáci pravděpodobně pod schopností ovládat počítač a pracovat s daty vnímají něco jiného, než bylo testováno. Nejzásadnějším zjištěním však je, že k výsledku na špici testovaných států žákům České republiky nepomohla škola. Naučili se je sami. Pokud přijmeme cíle testování ICLILS za cíle ICT vzdělávání, vede nás to k závažnému zamyšlení se nad smyslem existence školního předmětu, který neplní své cíle.
Smyslem tohoto textu není pranýřovat neuspokojivé poměry se zapojováním ICT do výuky, ale nabídnout možné východisko. Autor stati si je plně vědom, že přílišná „ICTizace“ školství také není ideálním stavem. Již nyní jsou na výsledcích žáků patrné dopady dominantní vizuálně-digitální kultury hubící vlastní představivost či čisté algoritmické myšlení. Tento text proto nabízí ukázku, jak využít některé prvky ICT v běžné výuce chemie bez nutného nakupování drahého zařízení. V části věnované metodickým komentářům jsou pak diskutovány jednotlivé pasáže výuky s cílem vyvolat diskusi o smysluplných mezích ICT ve výuce (chemie).
ICT ve výuce chemie
Využití ICT ve výuce chemie můžeme vnímat na dvou úrovních. První z nich je v obecné rovině společné všem (nebo alespoň většině) oborům. Do této oblasti patří běžné nástroje jako kalkulačka, textový a tabulkový editor, nástroje pro vyhledávání a ukládání informací, pro získávání či editování grafických dat nebo v neposlední řadě applety nebo mobilní aplikace obecného využití. Druhá z úrovní je oborově specifická. Zde se uplatňují silné mezipředmětové přesahy především v rámci přírodovědných předmětů. Na tuto úroveň můžeme řadit applety či aplikace pro mobilní telefony, dále pak různé sondy, čidla apod. Co se senzorů a čidel týče, chemie má zvláštní postavení. Pro zkoumání jevů náležících do oboru nepostačuje siloměr nebo mikroskop. K dispozici jsou pouze čidla, která jsou pro žáky spíše blackboxem a potlačují tak základní princip experimentu – transparentnost [2]. Je jich proto zapotřebí užívat s rozvahou a být připraven/a na dotazy zvídavějších žáků, kteří se nespokojí s údajem, který jim poskytne záhadná černá krabička.
Přestože se dnes situace rychle vylepšuje, ne všechny školy disponují měřicími systémy [3]. Nabízí se sice možnost navštěvovat se třídou vysokoškolská pracoviště, což je ale varianta reálná pouze pro poměrně nízké procento škol. Z tohoto důvodu se následující námět na vyučovací hodinu, kde dochází k propojení didaktiky chemie s digitálními technologiemi, zaměřuje na aktivity realizovatelné nejširším okruhem škol. Plán výuky vychází z konceptu BYOT (bring your own technology, přines si své vlastní zařízení) [4].
Návrh hodiny je zaměřen na téma učiva chemie, které je mezi žáky základních (i středních) škol jedno z nejméně oblíbených [5] - výpočty.
Kolik čeho si vlastně kupujeme? – popis návrhu vyučovací hodiny
3.1 Cíl hodiny vzhledem k RVP ZV [6] a rozvoji přírodovědné gramotnosti [7] a učivu chemie
Cílem je procvičit názvy a značky základních prvků, ty pak využít k výpočtům z nich složených sloučenin užívaných v běžném životě.
3.2 Pomůcky
Základem je třída vybavená počítačem a dataprojektorem, dále přístup k WiFi a podmínka, že mají žáci do dvojice alespoň jeden chytrý mobilní telefon nebo tablet. Na svých zařízeních mají již z předešlé hodiny nainstalovanou volně dostupnou aplikaci Periodická tabulka Kvíz (Android).
Učitel má pro třídu vytvořenou stránku na Facebooku, má založený účet na službě padlet.com a kahoot.it – dvě online aplikace pro synchronizaci mobilních zařízení.
Popis vyučovací hodiny
Na konci předcházející hodiny chemie žáci dostali následující samostatný úkol:
V obchodě vyfoťte zadní stranu krabice od džusu, pivní lahve, lahve s vínem nebo jiným alkoholem, čokolády, nanuku apod. tak, aby bylo vidět, o jaký produkt se jedná a aby bylo vidět i složení výrobku. Z udaného hmotnostního zlomku poté vypočítejte, kolik čisté ovocné šťávy, alkoholu, kakaa, ovocné složky atd. je obsaženo ve vámi vybraném výrobku.
Výsledky svého úkolu – dvě fotografie – uploadujte na Facebook do naší skupiny, fotku okomentujte výpočtem hmotnostního zlomku a jeho výsledkem, uveďte i cenu produktu.
Úvod hodiny – Aktivita I
Učitel otevře Facebookovou stránku a postupně prochází jednotlivé příspěvky žáků. Zvláštní pozornost věnuje neotřelým produktům, dále hlavně látkám mající přesah do finanční gramotnosti, rozvíjející kritické myšlení. Nabízí se zde např. srovnání produktu označovaného jako džus a nektar, popř. ovocný nápoj a to z hlediska ceny a podílu ovocné složky v nápoji. Zvláště vhodné jsou „džusy“ rybízové nebo brusinkové. Dobré zkušenosti jsou také s alkoholickými nápoji, kde se nabízí rozšíření porozumění žáků termínu roztok – porovnávání obsahu alkoholu v daném alkoholickém nápoji a ceny, tj. množství vody a dalších látek, které spolu s čistým alkoholem kupujeme. Ukázka žákem vypracovaného úkolu je na obrázku 1.
Obrázek 1 Ukázky výsledků žákovských prací. Autor díla: Martin Rusek na základě prací žáků
V této problematice je zapotřebí, aby byl učitel připraven na možný zájem žáků o problematiku. Ze zkušeností autora s touto aktivitou je také možná debata o návaznosti označování stupňovitosti piv apod.
Aktivita II – opakování názvů a značek prvků
„Zjišťování složení směsí je důležité i jinde než jen v obchodě. Výhodou chemie je, že různé látky dokáže dokonale popsat tak, že jim pak rozumí lidé na celém světě bez ohledu na jazyk, kterým mluví. Slovíčky „chemického jazyka“ jsou názvy prvků, které jsme se už učili. Teď si je trochu procvičíme.“
Učitel instruuje žáky, aby si vyndali své mobilní telefony a spustili aplikaci Periodická tabulka Kvíz. Žáci mají tři pokusy na splnění prvního kola. Ocenění v podobě plusu nebo malé jedničky získají tři žáci s nejvyšším nahraným skóre. Žáci si tak zopakují základní značky a názvy prvků.
Aktivitu je zapotřebí rázně zakončit a postupovat dál. Žáci odloží telefony a učitel promítá další úlohu.
Aktivita III – základní výpočty
Učitel využije prostředí kahoot.it pro vytvoření jednoduchého kvízu. Žáci se prostřednictvím unikátního kódu vygenerovaného aplikací před spuštěním kvízu hlásí přes vlastní smartphone nebo tablet k danému kvízu, kde jim učitel postupně pouští jednotlivé úlohy. Žáci pak počítají a vybírají správnou odpověď. Online aplikace přiděluje body za rychlost označení správné odpovědi. Ukázka prostředí je na obrázku 2.
Obrázek 2 Ukázka prostředí kahoot.it. Autor díla: Martin Rusek
V kvízu je možné položit žákům např. tyto tři otázky.
Ve dvoulitrové lahvi Coca Coly je obsaženo 216 g cukru. Vypočítejte hmotnostní zlomek cukru v Coca Cole. [w=0,108]
Džus je 10% roztok cukru v ovocné šťávě. Kolik cukru (ρ=1,587g/cm3) je tedy v 0,33ml lahvičce 100% džusu? [52,4 g]
Redbull je 10,8% roztokem cukru. Jakou část 250ml plechovky netvoří cukr? [223 ml]
Varianta bez ICT
Učitel postupně promítá zadání. Žáci počítají. Vždy si kontrolují výsledek ve dvojici a ten pak sdělí učiteli, který v průběhu aktivity prochází třídou. Mají-li všichni první úlohu správně, učitel promítne další dvě úlohy. Pokud mají žáci s úlohou problém, pozve jednoho ze žáků, který úlohu správně vyřešil, k tabuli a vysvětlit řešení spolužákům. Pak až učitel promítne další úlohy. Tři nejrychlejší řešitelé jsou opět odměněni (+ nebo 1).
Aktivita IV - složitější výpočty
Učitel zadá žákům tři příklady, ti sami nebo ve dvojicích výsledky výpočtů píší na online nástěnku, kterou učitel promítá dataprojektorem. K této funkci existuje prostředí padlet.com. Ukázka je na obrázku 3.
Obrázek 3 Ukázka prostředí padlet.com. Autor díla: Martin Rusek
Varianta bez využití ICT je samozřejmě možná, mírně ale potlačuje sociální motivaci formou soutěže i možností ztvárnění svého výsledku.
Metodický popis
Z návodů v učebnicích, sbírkách úloh i z praxe vyplývá, že učivo o hmotnostním (nebo objemovém) zlomku je často pojato v rozporu se základním vzdělávacím principem – aktualizací obsahu. Žáci často počítají hmotnostní zlomek skalice modré nebo hydroxidu sodného, což je jejich životu vzdáleno natolik, že jde jen o operace s čísly a práci beze smyslu. Navržená hodina proto přináší alternativu.
Dle zkušeností s takto provedenými aktivitami dají žáci sami podnět k mnoha dalším příkladům využití hmotnostního a objemového zlomku v praxi. Smyslem není hodnotit schopnost žáků počítat se zlomky. Učí se odolávat reklamě prostřednictvím vlastních znalostí. Dávají si do souvislosti nápisy na nápojových kartónech, označení stupňů piv v rozporu s obsahem alkoholu, alkoholu či cukru v krvi apod.
V aktivitě I může rozpaky budit využití Facebooku. Dle zkušeností autora textu i podle dalších zdrojů je však využití žákům známých platforem efektivnější než využívání nového prostředí, např. Moodle. Při opakování podobných úkolů se naopak vyskytla situace, kdy si žáci ještě před kontrolou v hodině výsledky komentovali a hodnotili „palcem nahoru“. S řadou nových bezpečnostních opatření je dnes Facebook bezpečný i pro učitele, který si s trochou nastavení může udržet vůči svým žákům bezpečný odstup.
Aktivita II je osvědčenou hrou. Její nevýhodou může být, že žáci nejprve zkouší štěstí a ve snaze být co nejrychlejší pouze klikají. Aplikace ale za špatnou odpověď odečítá body, které nevyváží uspořený čas, proto se tento přístup nevyplatí. Problematické je pouze ukončení aktivity žáků, kteří většinou touží překonat své skóre nebo skóre spolužáků a nechtějí přestat.
Provedení aktivity III ve variantě s i bez využití ICT bylo naznačeno výše. Zkušenosti s aplikaci kahoot.it jsou pozitivní. Jedinou překážkou může být slabé připojení k WiFi síti, které však bude s postupem času čím dál méně aktuální. Učitel si může tvořit kvízy, podklady k diskusím nebo přímo dotazníky podle svého uvážení, může nastavovat dobu, po kterou bude každá otázka zobrazena atd. Taktéž aktivita IV nabízí možnost využití vlastních mobilních zařízení žáků pro odeslání odpovědi. Oproti klasické metodě, kdy se učiteli hlásí žáci, kteří již mají řešení, nabízí tato varianta možnost zpětné vazby pro žáky, kteří si výsledkem nejsou jistí.
Závěr
Představená vyučovací hodina je spíše návrhem několika možností, jak zapojit ICT do běžné výuky chemie. Navržený postup je jistě možné realizovat i zcela bez využití podpory nových technologií. Mimo nesporný motivační efekt, který aplikace mají je zde i přechod k přirozeným platformám, které je se žáky možné využívat. Ani v tomto případě není možné zapomenout na to, že méně je někdy více a že i s ICT by se ve výuce mělo zacházet s rozvahou. Je však nesporné, že nadále nelze výuku a realitu žáků násilně oddělovat. Součástí výuky by tak mělo být nejen jak technologie každodenní potřeby efektivně využívat i při vlastním učení, ale i kdy je lepší využít jiné nástroje, kdy na techniku nespoléhat nebo kdy si od ní jednoduše jen odpočinout.
Autor se v dalším ze svých textů hodlá zaměřit na samotný edukační experiment podporovaný ICT. I zde je totiž možné využít motivačního charakteru, navíc s využitím další techniky umožnit žákům blíže se zabývat zkoumaným jevem, tj. stát se badateli.
Použitá literatura
1. Basl, J., S. Boudová, a L. Řezáčová, Národní zpráva ze šetření ICILS. 2014, Praha: ČŠI. 57.
2. Trna, J. Fyzika: Záhadná setrvačnost těles v jednoduchých experimentech. In T. Janík, et al., (Eds.). Kvalita (ve) vzdělávání: obsahově zaměřený přístup ke zkoumání a zlepšování výuky. Brno: Masarykova Univerzita, 2013. s. 284-293.
3. Beneš, P., M. Rusek, a T. Kudrna, Tradice a současný stav pomůckového zabezpečení edukačního chemického experimentu v České republice. Chemické Listy, 2015. 109(2): p. 159-162.
4. Song, Y.J., "Bring Your Own Device (BYOD)" for seamless science inquiry in a primary school. Computers & Education, 2014. 74: p. 50-60.
5. Rusek, M. a J. Škoda, Jak vnímají žáci jednotlivá témata z učiva chemie? . Biologie, chemie, zeměpis, 2014. 23(1): p. 24-28.
6. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání, 2007, Výzkumný ústav pedagogický v Praze: Praha. p. 126.
7. Gramotnost ve vzdělávání: příručka pro učitele. 2011, Praha: VÚP. 64.
