Přírodovědná gramotnost – Inspirace pro výuku: Úloha 4–5
Archivní obsah
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
Přírodovědná gramotnost – Inspirace pro výuku: Úloha 4–5
3,0 (1 hodnocení)
Článek přináší další dvě komentované úlohy z výzkumů TIMSS a PISA ke zjišťování přírodovědné gramotnosti žáků. Text je přejat z publikace Gramotnosti ve vzdělávání. Praha : Výzkumný ústav pedagogický v Praze, 2010.
Úlohy s nižší úspěšností českých žáků – výsledky českých žáků v průměrných a podprůměrných hodnotách správných odpovědí v rámci zemí OECD
Marii a Davida zajímalo, který krém na opalování jim nejlépe ochrání pokožku. Krémy na opalování mají ochranný faktor (UV faktor), který udává, kolik ultrafialového záření ze Slunce pohlcuje každý z krémů. Krémy na opalování s vysokým UV faktorem chrání pokožku déle než krémy s nízkým UV faktorem.
Marie vymyslela způsob, jak porovnat několik různých krémů na opalování. Spolu s Davidem si nachystali následující věci: dvě průhledné fólie z umělé hmoty, která nepohlcuje sluneční záření; jeden list papíru citlivého na světlo; minerální olej (M) a krém obsahující oxid zinečnatý (ZnO); a čtyři různé krémy na opalování, které nazvali K1, K2, K3 a K4.
Marie a David použili minerální olej a oxid zinečnatý proto, že olej propouští většinu slunečního záření, zatímco oxid zinečnatý je téměř vůbec nepropouští.
Do každého kroužku, které jsou vyznačeny na jedné z fólií, nanesl David kapku jedné látky a pak vše zakryl druhou fólií. Na obě fólie položil velkou knihu a přitlačil je k sobě.
Marie pak položila fólie na list papíru citlivého na světlo. Papír citlivý na světlo mění barvu z tmavě šedé na bílou (nebo světlounce šedou) podle toho, jak dlouho je vystaven slunečnímu záření. Nakonec dal David fólie s listem papíru na místo, na které svítilo slunce.
v
otázka 1:
Které z následujících tvrzení je vědeckým popisem toho, jaká je funkce minerálního oleje a oxidu zinečnatého při srovnávání účinnosti krémů na opalování?
A Minerální olej i oxid zinečnatý jsou látky, které se testují. B Minerální olej je látka, která se testuje, a oxid zinečnatý je kontrolní látka. C Minerální olej je kontrolní látka a oxid zinečnatý je látka, která se testuje. D Minerální olej i oxid zinečnatý jsou kontrolní látky.
otázka 2:
Na kterou z těchto otázek se pokoušeli Marie s Davidem odpovědět?
A Jakou ochranu poskytují jednotlivé krémy ve srovnání s ostatními? B Jak opalovací krémy chrání pokožku před ultrafialovým zářením? C Poskytuje některý opalovací krém menší ochranu než minerální olej? D Poskytuje některý opalovací krém větší ochranu než oxid zinečnatý?
otázka 3:
Proč byly umělohmotné fólie k sobě přitlačené?
A Aby kapky nevysychaly. B Aby se kapky co nejvíce rozprostřely. C Aby kapky zůstaly ve vyznačených kroužcích. D Aby měly kapky stejnou tloušťku.
otázka 4:
Papír citlivý na světlo je tmavě šedý a jeho barva se změní na světle šedou, když je vystaven menšímu množství slunečního záření, a na bílou, když je vystaven velkému množství slunečního záření. Který z následujících diagramů znázorňuje situaci, která by mohla nastat? Vysvětli, proč jsi jej vybral/a.
t
Správná odpověď: Diagram A
Pozn.: Za úplnou je považována odpověď, kde žáci uvedou správně zbarvení obou kontrolních látek po vystavení světlu; tj. kolečko ZnO zůstalo tmavě šedé (ZnO nepropouští světlo) a kolečko M se změnilo na bílé (olej pohlcuje jen velmi málo slunečního záření). Přitom není nutné, aby odpověď obsahovala podrobnější vysvětlení uvedené v závorce.
Odpovědi, které správně zmiňují zbarvení jen jedné z kontrolních látek (a přitom nepodávaly chybné vysvětlení pro druhou látku), jsou považovány za částečně správné.
Vztah k definici PG
osvojení si a používání základních prvků pojmového systému přírodních věd
osvojení si a používání metod a postupů přírodních věd
osvojení si a používání způsobů interakce přírodovědného poznání s ostatními segmenty lidského poznání či společnosti
Cílové zaměření
vzdělávací oblasti
Cílové zaměření vzdělávací oblasti
zkoumání přírodních faktů a jejich souvislostí s využitím různých metod empirického a racionálního uvažování (Člověk a příroda)
Očekávaný výstup podle RVP ZV
nelze uvést
Komentář:
Úloha s opalovacími krémy nevychází ze vzdělávacího obsahu RVP ZV ani doposud platných vzdělávacích standardů pro základní vzdělávání. Pro řešení jednotlivých otázek úlohy toto však není důležité, neboť žáci musí uplatnit obecnější dovednosti.Předpokladem pro správné vyřešení otázek úlohy je totiž zejména nutnost správného vyhodnocení informací z úvodního textu, vyhledání informací potřebných pro řešení zadané otázky, a zejména určité schopnosti správně informace setřídit. Třetí otázka spočívá i v uplatnění získaných vědomostí žáků k předvídání různých důsledků činností a k následné analýze jejich souvislostí s řešeným problémem.
Text je poměrně rozsáhlý a množství informací je značné. Úloha je navíc složitá v tom, že jednotlivé otázky se soustředí na různé informace uvedené v úvodním textu.
Čeští žáci nejsou na takový způsob zadávání úloh příliš zvyklí, bližší jsou jim spíše krátká zadání ověřující konkrétní poznatek než složitější úlohy vyžadující podrobnou analýzu.
Není proto překvapující, že se v těchto úlohách pohybují kolem průměru nebo pod průměrem zemí OECD. Pro ilustraci:
Otázka 1 (procento správných odpovědí): ČR 42,6 %
OECD 40,5 %
Otázka 2 (procento správných odpovědí): ČR 50,92 %
OECD 58,3 %
Otázka 3 (procento správných odpovědí): ČR 43,6 %
OECD 43,0 %
Otázka 4 (procento správných odpovědí): ČR 25,5 % [2]
OECD 27,1 %
Otázka 4 je ve srovnání s předchozími třemi otázkami specifická – vyžaduje rovněž podrobnou analýzu úvodního textu z hlediska získání potřebných informací, navíc zde žáci ovšem museli uplatnit další dovednost – propojení získaných informací s obrazovým materiálem a schopnost formulovat svou odpověď stručně, jasně a správně,neboť museli svou volbu vysvětlit. Otázky s otevřenou odpovědí obecně pro žáky představují větší problém, než je tomu u otázek s uzavřenou odpovědí. Celosvětově byla schopnost žáků zodpovědět tuto otázku velmi nízká (průměr OECD činil 27,1 %). ČR se pohybovala na úrovni tohoto průměru s 25,5 % správných odpovědí.
A Pohlcuje světelnou energii. B Rozkládá oxid uhličitý. C Způsobuje jedovatost listů rostlin pro hmyz. D Chrání rostliny před nemocemi.
Vztah k definici PG
osvojení si a používání základních prvků pojmového systému přírodních věd
Cílové zaměření vzdělávací oblasti
zkoumání přírodních faktů a jejich souvislostí s využitím různých metod racionálního uvažování (Člověk a příroda)
Očekávaný výstup podle RVP ZV
orientuje se ve výchozích látkách a produktech fotosyntézy a koncových produktů biochemického zpracování, především bílkovin, tuků, sacharidů
určí podmínky postačující pro aktivní fotosyntézu (Chemie)
vysvětlí základní princip základních rostlinných fyziologických procesů a jejich využití při pěstování rostlin (Biologie)
Komentář:
To, že úlohu s uzavřenou odpovědí o fotosyntéze dokázalo správně zodpovědět jen 31,5 % českých žáků, je možná poněkud překvapující. Čeští žáci se tak ocitli hluboce pod průměrem zúčastněných zemí (51,6 % správných odpovědí). Četnost nesprávných odpovědí vztažených k oxidu uhličitému (B; 48,4 %) může ukazovat na fakt, že ve školní výuce je výklad fotosyntézy příliš mechanický – akcentuje chemickou rovnici látkové přeměny bez upřesnění souvislostí mezi výchozími látkami a produkty před energetickým metabolismem a klíčovou funkcí chlorofylu při zachycení fotonů světla.
[1]FRÝZKOVÁ, M.; PALEČKOVÁ, J. Přírodovědné úlohy výzkumu PISA. Praha : ÚIV – Tauris, 2007. ISBN 978-80-211-0540-9; s. 15–18.
[2]Z toho 24,31 % s úplným vysvětlením, které zdůvodňuje zbarvení obou kontrolních látek; 2,3 % žáků podalo vysvětlení zbarvení pouze pro jednu z nich – částečné odpovědi jsou v celkovém součtu zohledněny 1,15 %).
[3]TOMÁŠEK, V. a kol. Výzkum TIMSS 2007. Úlohy z přírodních věd pro 8. ročník. Praha : ÚIV, 2009. ISBN978-80-211-0589-8. s. 16.
Tento text byl převzat z publikaceGramotnosti ve vzdělávání. Praha : Výzkumný ústav pedagogický v Praze, 2010.
v