Aktivita seznamuje žáky s procesem vzniku a výskytu ropy inovativním a praktickým způsobem. Žáci využívají digitální technologie k vyhledávání informací, sdílení poznatků a vizualizaci svých zjištění prostřednictvím digitálních myšlenkových map. Aktivita kombinuje online průzkum, kolaborativní učení a praktické demonstrace, čímž pomáhá vyvrátit běžnou miskoncepci o podzemních ropných jeskyních. Žáci se během procesu učí kriticky hodnotit informace z různých zdrojů a efektivně prezentovat své poznatky.
Autor:Jakub Holec
Stupeň vzdělávání: 2. stupeň ZŠ
Věková skupina: 13–15 let
Vzdělávací obor: chemie, zeměpis
Tematický okruh: organické sloučeniny, chemie a společnost, přírodní obraz Země
Očekávané výstupy:
zhodnotí užívání fosilních paliv a vyráběných paliv jako zdrojů energie a uvede příklady produktů průmyslového zpracování ropy
zhodnotí využívání prvotních a druhotných surovin z hlediska trvale udržitelného rozvoje na Zemi
porovná působení vnitřních a vnějších procesů v přírodní sféře a jejich vliv na přírodu a na lidskou společnost
Oborové: základní znalosti o horninách a nerostných surovinách
Digitální: základní ovládání vyhledávače, práce s aplikací na tvorbu myšlenkové mapy (MindMeister, Coggle, OrgPad, Contextminds aj.)
Vzdělávací cíle:
Žák vysvětlí proces vzniku ropy a její výskyt v přírodě.
Žák efektivně vyhledá a kriticky zhodnotí informace o ropě z digitálních zdrojů.
Žák vytvoří a prezentuje digitální obsah shrnující získané poznatky o ropě.
Přínos využití digitálních technologií / komentář z pohledu rozvoje DK:
Žáci se učí efektivně vyhledávat informace o ropě v doporučených digitálních zdrojích, přičemž si osvojují dovednost kritického posuzování relevance a věrohodnosti získaných informací. V oblasti tvorby a vyjádření žáci vytvářejí digitální myšlenkovou mapu shrnující jejich zjištění o ropě. Při této činnosti se učí kombinovat různé formáty, jako jsou text a obrázky, a strukturovat informace v digitálním prostředí.
Z hlediska efektivity a inovace žáci využívají digitální technologie k efektivnímu řešení zadaného úkolu. Učí se, jak mohou digitální nástroje usnadnit proces učení a prezentace informací, což přispívá k rozvoji jejich schopnosti využívat technologie pro zefektivnění vlastní práce.
Metodická poznámka: Aktivita kombinuje samostatnou práci, práci ve dvojicích a skupinovou diskuzi. Učitel působí jako facilitátor a průvodce procesem objevování. Je vhodné zdůraznit důležitost kritického přístupu k informacím nalezeným na internetu.
Popis vzdělávací aktivity:
Úvod (5 minut)
Zahajte aktivitu tím, že vyzvete žáky, aby individuálně napsali vše, co vědí o ropě. Můžete k tomu využít například aplikaci Mentimeter. Po krátkém čase na samostatnou práci následuje krátká diskuze o předchozích znalostech žáků, což pomůže učiteli zmapovat výchozí úroveň porozumění tématu ve třídě.
Obr. 1: Krátká evokace k tématu ropa, vytvořená v aplikaci Mentimeter
Názory na výskyt ropy (5 minut)
Vytvořte krátký FORMS dotazník k zjištění názorů žáků na to, kde se podle nich v přírodě nachází ropa (odkud se ropa těží). Možné odpovědi:
v hlubokých podzemních jeskyních
vsáknutá do hornin
mezi vrstvami hornin
Žáci pomocí svých digitálních zařízení hlasují pro jednu z možností. Zobrazte poté výsledky hlasování na projektoru a vyzvěte několik dobrovolníků, aby vysvětlili, proč si myslí, že jejich volba je správná, aniž by prozradili, pro kterou možnost hlasovali. Tento přístup zamezí vzájemnému ovlivňování žáků a poskytne autentičtější obraz o jejich předchozích představách.
Obr. 2: Ukázka výsledku krátkého dotazníku k zjištění názorů žáků na místa výskytu ropy v přírodě
Vyhledávání informací (20 minut)
Rozdělte žáky do dvojic a každé přidělte jedno z následujících témat k prozkoumání:
Proces vzniku ropy (z čeho vzniká, jaké organismy se na vzniku podílejí)
Podmínky vzniku ropy (potřebná teplota, tlak, čas)
Místa výskytu ropy a její uložení v horninách
Způsoby těžby ropy a její transport
Poskytněte žákům následující pomocné otázky pro kritické zpracování informací:
Jak můžete ověřit, že je váš zdroj informací důvěryhodný?
Našli jste informace, které si vzájemně odporují?
Jak byste vysvětlili tento proces/jev mladšímu sourozenci?
Sdílení informací (15 minut)
Moderujte sdílení informací po jednotlivých tématech. Nejprve představí své zjištění dvojice, které měly stejné téma. Ostatní dvojice mohou doplnit zajímavé související informace. Na konci každého tématu pomozte shrnout hlavní poznatky. Zapisujte klíčové body na tabuli – žáci je později využijí pro tvorbu myšlenkové mapy.
Modelování vzniku „ropy“ (15 minut)
Nyní následuje zjednodušená modelace procesu vzniku ropy. Před jejím provedením je dobré udělat jednoduchou analogii k tomuto procesu. Můžete použít třeba následující příklad: Představte si, že máte starou knihu, kterou jste na dlouhou dobu zahrabali do písku. Když ji po letech vykopete, bude zčernalá a rozpadlá. Podobně i organické zbytky, které se dostanou hluboko pod zem, se působením tepla a tlaku mění. Podívejme se na jednoduchý model tohoto procesu…
Následně proveďte pokus, pro přípravu můžete vyzvat někoho ze žáků jako dobrovolníka:
Nechte žáka nasypat do plastové mísy písek a cukr, přičemž obojí promíchá. Žákům řekne, ať si představí, že směs v míse představuje materiály, které jsou zahrnuty v procesu tvorby ropy. Zeptejte se žáků, která složka ve směsi představuje horninu (písek) a která představuje mikroorganismy (cukr).
Obr. 3: Vytvořená směs písku („sedimentární horniny“) a cukru („mikroorganismy“)
Požádejte žáky, aby část směsi přesypali do staré kádinky. Následně zahřívejte směs písku a cukru nad kahanem do doby, než cukr zkaramelizuje. Přitom žákům vysvětlete, že teplo tvořené kahanem lze přirovnat k teplu, které vzniká v důsledku vysokého tlaku působícího na horniny v zemské kůře. Výsledně dojde k průniku karamelu („ropy“) mezi zrna písku („póry propustné sedimentární horniny“).
Během pokusu pokládejte žákům otázky týkající se analogie mezi experimentem a vznikem ropy, čímž podporujete jejich analytické myšlení a schopnost aplikovat teoretické znalosti na praktickou ukázku.
Možné otázky:
Co se stalo s cukrem? (zhnědl/zčernal)
Co bylo důvodem zčernání cukru? (žár z vařiče způsobil chemickou reakci)
Kde se teď nachází uvařený cukr? (mezi zrnky písku)
Jak se podobá tento jev tomu, co se děje při vzniku ropy? (vyšší teplota je příčinou vzniku chemické reakce, která se podílí na tlení odumřelých mikroorganismů a postupném vzniku ropy, která je „uskladněna“ v pórech propustných hornin)
V čem se liší proces vzniku ropy oproti „uvaření“ naší směsi písku a cukru? (teplo zde nevychází z vařiče, ale je příčinou vysokých tlaků působících na horniny)
Obr. 4: Krátké video zachycující průběh pokusu na modelování vzniku „ropy“
Ukažte žákům připravenou základní strukturu myšlenkové mapy s hlavními částmi:
Vznik ropy (proces a podmínky)
Výskyt ropy (místa a forma uložení)
Vlastnosti ropy
Využití ropy
Environmentální dopady
Připomeňte žákům, že mohou využít informace ze všech předchozích částí hodiny – úvodní brainstorming, výsledky vyhledávání, pokus i společnou diskuzi.
Prezentace a závěrečná diskuze(15 minut)
Vybrané dvojice sdílejí své myšlenkové mapy pomocí vizualizéru na tabuli a stručně je představí zbytku třídy. Moderujte závěrečnou diskuzi, ve které žáci reflektují, jak se změnilo jejich chápání výskytu ropy a jaké nové poznatky získali. Diskuze se také zaměří na to, jak jim tvorba myšlenkové mapy pomohla v organizaci a pochopení informací o ropě. Tato závěrečná fáze slouží k upevnění nově získaných znalostí a poskytuje prostor pro reflexi celého procesu učení.
Zkušenosti s použitím materiálu ve výuce: Při prvním použití této aktivity jsem zjistil, že žáci potřebovali více času na vyhledávání informací a tvorbu prezentací. Proto doporučuji být flexibilní s časovým rozvrhem a případně rozdělit aktivitu do dvou vyučovacích hodin. Také se osvědčilo předem připravit seznam doporučených webových stránek pro vyhledávání, aby se žáci neztráceli v množství informací na internetu.
