2.3.1 ICT jako pomocník učitele Cíle modulu profil absolventa kompetence... 21

1. ÚVOD ................................................................................................................................ 8 1.1

Cíl práce ................................................................................................................. 8

2. METODY VÝUKY .......................................................................................................... 9 2.1 Tradiční výuka ........................................................................................................... 10 2.2 Názornost při výuce ................................................................................................... 10 2.3 Výuka a ICT............................................................................................................... 12 2.3.1 ICT jako pomocník učitele ............................................................................................. 12

3 STÁTNÍ INFORMAČNÍ POLITIKA VE VZDĚLÁVÁNÍ ........................................ 15 3.1 Standard ICT služeb ve škole .................................................................................... 15 3.1.1 Standard ICT služeb – pracovní stanice ......................................................................... 16 3.1.2 Standard ICT služeb - lokální počítačová síť školy....................................................... 17 3.1.3 Standard ICT služeb - připojení k internetu .................................................................. 17 3.1.4 Standard ICT služeb – prezentační technika .................................................................. 18 3.1.5 Standard ICT služeb – výukové programové vybavení a informační zdroje ................. 18

3.2 Vzdělávání pedagogických pracovníků ..................................................................... 19 3.3 Zeměpis a ICT ........................................................................................................... 21 3.3.1 Cíle modulu – profil absolventa – kompetence .............................................................. 21

4. PŘEHLED EXISTUJÍCÍCH VÝUKOVÝCH PROGRAMŮ.................................... 22 4.1 The GLOBE Program ................................................................................................ 23 4.1.1 GLOBE ve světě ............................................................................................................. 24 4.1.2 GLOBE v České republice ............................................................................................. 24 4.1.3 Vize a cíle GLOBE......................................................................................................... 26 4.1.4 Průběh programu ............................................................................................................ 27

4.2 ESRI – GIS for Schools ............................................................................................. 29 4.2.1 Co je GIS? ...................................................................................................................... 29 4.2.2 ESRI Education Community Web Portal ....................................................................... 32 4.2.3 Využití GIS v oblasti vzdělávání .................................................................................... 32 4.2.4 ArcGIS pro školy............................................................................................................ 34

4.3 My Wonderful World ................................................................................................ 35 4.3.1 My Wonderful World – pro rodiče ................................................................................. 36 4.3.2 My Wonderful World – pro učitele ................................................................................ 37 4.3.3 My Wonderful World – pro děti a teenagery ................................................................. 39

4.4 CD ZEMĚPIS pro 8. ročník ....................................................................................... 41 4.5 Didakta – Zeměpis ..................................................................................................... 42

5. VYUŽITÍ ICT PŘI MAPOVÁNÍ OBJEKTŮ V OKOLÍ ŠKOLY ........................... 43 5.1 Mobilní geoinformační technologie........................................................................... 44 5.1.1 Mobilní výpočetní technika ............................................................................................ 44 5.1.2 Určování polohy - GPS .................................................................................................. 48 5.1.3 Geodata........................................................................................................................... 50

5.2 Mapování s GPS přístrojem ....................................................................................... 51 5.2.1 Mapa města ve kterém žiji. ............................................................................................. 51 5.2.2 GPS Graffiti .................................................................................................................... 51 5.2.3 Geocaching ..................................................................................................................... 52 5.2.4 Fotografie na mapách ..................................................................................................... 55 5.2.5 Tématický atlas okolí ..................................................................................................... 56

6. VÝUKOVÝ FILM ......................................................................................................... 57 6.1 Zařazení tématu výukového filmu do RVP ............................................................... 57 6.1.1 Charakteristika vzdělávací oblasti .................................................................................. 57 6.1.2 Geografie: Geografické informace a terénní vyučování................................................. 58

6.2 Scénář filmu ............................................................................................................... 60 7. INTERVIEW O OBSAHU SCÉNÁŘE........................................................................ 69 8. ÚPRAVA VÝUKOVÉHO FILMU............................................................................... 70 9. ZÁVĚR ........................................................................................................................... 71 Použité zkratky .................................................................................................................. 73 Seznam použité literatury a dalších pramenů ................................................................. 74 Přílohy ................................................................................................................................. 77

1. ÚVOD Žijeme v 21. století. V době, kterou do značné míry ovlivňují a leckdy i řídí moderní technologie. Moderní technologie již pronikly do všech sfér lidské společnosti – sociální, kulturní a ekonomické. Mezi nezbytné součásti každodenního života člověka patří osobní počítač, internet, mobilní telefon, ale také navigace GPS a další a další informační a komunikační technologie (ICT), které velmi urychlují a usnadňují celou řadu procesů. Díky jejich velkému rozvoji, rychlému šíření a téměř nekonečným možnostem se staly nepostradatelnou součástí lidského života. Informační a komunikační technologie pronikají a leckde již naplno pronikly do škol a do výuky samotné. ICT usnadňují práci pedagogům i žákům a nabízejí téměř nekonečnou řadu nových poznatků. Učitel je v daném oboru odborníkem a tudíž může žákům vhodným výkladem poskytnout potřebné informace o dané problematice. Toto však může učinit jen při ústním předání informací a to pouze při přímé výuce. Lze ale studentům zajistit zdroj informací, který by měli k dispozici stále a v odpovídající kvalitě? Ano lze, ale jak? Vyučované předměty mohou být pro studenty dostupné i mimo školy a to pomocí elektronických médií – CD a DVD nosičů, internetu, … Pro mladou generaci je tento způsob výuky nejen přínosný, ale také velmi přitažlivý. Vhodně zpracovaná výuková pomůcka s texty pedagoga, grafy, tabulkami, nákresy, obrázky a video sekvencemi může být pro žáka nejen stálým zdrojem informací, ale také může sloužit jako náhrada při absenci na přímé výuce.

1.1 Cíl práce Cílem této diplomové práce je navrhnout scénář výukového filmu. Po své realizaci by takto zpracované informace měly být přínosem nejen pro žáky, ale i pro samotné pedagogy. V této práci se zaměřím především na využití ICT jako pomocníka učitele při klasické výuce, realizované v běžné třídě české základní a střední školy.

8

2. METODY VÝUKY O formách výuky existuje celá řada studií, publikací a odborných článků. Jedním z hlavních a často používaných způsobů dělení je dělení na tradiční formu výuky a na moderní formu výuky. Obě tyto formy výuky jsou předmětem mnoha výzkumů, které se snaží zjistit jejich výhody a nevýhody. Bylo by přinejmenším troufalé označit jednu z těchto forem za dobrou a druhou za špatnou. Každá má, z pochopitelných důvodů, své zastánce a své odpůrce. Jako ve spoustě jiných konfliktních situací je i v přístupu k výuce nejlepším řešením vzájemný kompromis. Oba pojmy však neříkají vůbec nic o kvalitě výuky, ale spíše vypovídají o postojích daného učitele ke změnám ve vzdělávání a jeho vnímání školské reality. Stoupenec tradiční výuky může být velmi dobrým učitelem, a zastánce moderní výuky špatným. A naopak. „Tradiční škola se zaměřuje na učivo, moderní na žáka. V tradiční škole převládají slova učitele, v moderní činnosti žáka. V tradiční škole se předávají informace, v moderní kompetence. Tradiční učitel si plní povinnosti, moderní s nadšením realizuje nové nápady. Tradiční učitel si dělá na svém, moderní komunikuje s kolegy. Tradiční učitel něco vyžaduje, moderní vychází vstříc. Tradiční učitel sází na jistotu, moderní hledá.“ (Radek Sárközi)

9

2.1 Tradiční výuka Tradiční výuka je spojena s instruktivním přístupem. Pro tento přístup je typická programovaná výuka, pevné osnovy a standardy. Jsou požadovány konkrétní znalosti, učení drilováním. Předměty jsou striktně odděleny, hodiny jsou odděleny. Všichni žáci dělají totéž, ale každý sám. Testování a známkování. Učitel je nejvyšší autoritou a zdrojem informací, kázeň je nejvyšší ctností. Škola je uzavřena svému okolí. Praxi si pamatuje každý z nás: převládá práce s textem, který nám zajišťuje stará učebnice. Jakoukoliv činnost a mluvené slovo obstarává pouze učitel. Tato výuka nenabízí studentům příliš prostoru pro rozvoj a prezentaci vlastních myšlenek a názorů. Ze žáka se obvykle v takové vyučovací hodině stává zapisovatel pedagogových předsmrtných spisů nebo opisovač učebnice. Proto je tato forma výuky často předmětem kritiky. Tradiční frontální výuka a jednostranný důraz na reprodukci poznatků není pro většinu žáků motivující a není motivující ani pro samotného učitele. Všichni čeští pedagogové na začátku devadesátých let minulého století změnili obsah učiva jemuž odebrali ideologický nádech, ale většina pedagogů nezměnila způsob prezentace a předávání informací. Zkrátka je to v nich hluboce zakořeněno a opustit od této „tradice“ je pro ně nemyslitelné. Abychom nebyli nespravedliví je nutné podotknout, že díky přístupu státu, škol a nástupem nových mladých učitelů do praxe se toto začíná měnit k lepšímu.

2.2 Názornost při výuce „Názornost jest přesvědčivost plynoucí z poznáváni smyslového, odtud její zásadní důležitost ve vyučováni, kde předvádíme předměty samy neb napodobené.“ (Ottův slovník naučný)

Názornost při výuce je z dnešního pohledu jedním ze základních pedagogických principů

moderního

vzdělávání.

Uplatňuje

se

v nejrůznějších

formách

v celém

výchovně-vzdělávacím procesu a na všech úrovních vzdělávání. Zásada názornosti provází proces výchovy již od jeho vzniku a je postupně rozvíjena. 10

Zásadu názornosti lze při výuce realizovat celou řadou didaktických postupů s využitím různých materiálních didaktických prostředků. V této oblasti dochází v posledních letech k rychlému rozvoji a do výuky se dostávají kromě doteď používaných učebních pomůcek i počítače a počítačové programy. Zcela běžně se dnes setkáváme s využíváním počítačů při výuce informatiky. Možnosti využití počítačů však již přesahují rámec výuky informatiky a počítače (a jiné ICT) tak nacházejí uplatnění i při výuce ostatních předmětů. V těchto neinformatických předmětech slouží jako didaktická technika. Bohužel v některých předmětech pedagogové tento materiální didaktický prostředek příliš nevyužívají. J. Jůva ve své publikaci uvádí, že zásada názornosti je syntetický výsledek soustavného záměrného pozorování, při jehož vzniku hrají úlohu dosavadní představy i elementární myšlenkové operace – srovnání, analýza a syntéza. Do názornosti je nutné zahrnovat kromě přímého pozorování skutečnosti a jejího obrazu i využití dosavadní zásoby žákových představ při výkladu nového učiva. Např. lze realizovat slovní výklad, který nebude doprovázen učebními pomůckami či zobrazeními skutečnosti, ale bude se opírat o představy žáků, které byly vytvořeny v minulosti a žáci si je pouze při výkladu vybavují. I přesto, že nejsou využity žádné materiální pomůcky, může být tento výklad velmi názorný. PaedDr. PhDr. Jiří Dostál zformuloval definici názornosti odpovídající novým trendům: Zásada názornosti vyjadřuje takový požadavek na edukátora, aby vedl exulanty k vytváření a zobecňování představ bezprostředním vnímáním skutečnosti či jejího zobrazení nebo při edukaci uplatňoval takový slovní popis skutečnosti, který vyvolá v žácích již dříve vytvořené představy popisované skutečnosti. Skutečností rozumíme veškeré přírodní i uměle vytvořené předměty a přírodní a společenské jevy. Zásadu názornosti nelze vztahovat pouze k poznávání skutečnosti, ale i k rozvoji dovedností, návyků a postojů.

11

2.3 Výuka a ICT Je žádoucí, aby byly ve výuce používány nové metody. Metody, které mohou podpořit zájem žáků o probíranou látku a zvýšit jejich motivaci pro učení. Jednou z takových moderních metod je použití ICT. Moderní didaktické pomůcky rozšiřují možnosti tradiční výuky. Výuka je více názorná, hodiny jsou obohaceny o věci, které žáky baví, zajímají je. ICT ve výuce způsobují větší pozornost a zájem žáků. Rozvíjejí jejich schopnost přemýšlet a tvořit. „Můžeme konstatovat, že ICT mohou podporovat jak tradiční akademickou didaktiku, tak i projektově a problémově zaměřené přístupy.“ (Norská případová studie)

I moderní výuka má však své oponenty. Využití ICT ve výuce považují někteří jen za masovou a módní záležitost, která se více zabývá tím, jak děti učit než co je učit. Je jasné, že žákům nestačí dát jen počítač s připojením na internet a ti se už naučí sami. Při absenci učitele budou žáci jen bezcílně brouzdat na internetu aniž by si ze získaných informací odnesli nějaké hlubší poznatky. Role učitele je ve výuce stále nezaměnitelná. Kvalifikovaný učitel je zkrátka i pro moderní vyučování nezbytný.

2.3.1 ICT jako pomocník učitele Dříve než se ve výuce začaly jako didaktická pomůcka využívat počítače, byla ve školách k dispozici celá řada jiných pomůcek, které dnes počítač dokáže plně nahradit Jednou z takových pomůcek je/byl zpětný projektor (někdy označován také jako Meotar). V dnešní době již učitel nemusí psát texty, dělat nákresy, grafy a tabulky na průhledné plastové fólie pomocí fixů a toto pak promítat žákům na zeď v lepším případě na plátno. Dnes pedagog napojí počítač/notebook k datovému projektoru a žákům promítá předem připravené výukové prezentace. K vytváření výukových prezentací lze vhodně využít programu MS PowerPoint. PowerPoint je součástí balíku MS Office jehož velkoobchodní cena při nákupu s novým PC je 3300,- Kč bez DPH.

12

Obr. 1. Vybavenost škol datovými projektory a interaktivními tabulemi (Převzato z ICT v českém školství 2006.)

Je však nutné podotknout, že vzhledem k počítačové ne-gramotnosti některých pedagogů, především těch ze starší generace, je vhodnější ve výuce použít kvalitní fólie a zpětný projektor než nekvalitní počítačové prezentace. Pro využívání elektronických prezentací hovoří možnost vkládání dynamických efektů, které mohou napomoci k upoutání pozornosti studentů. Na druhé straně však nevhodně využitý dynamický efekt může vést i k odpoutání pozornosti jiným směrem, než-li bylo původně učitelem cíleno. Počítač také plně zastoupí i kazetové rekordéry a CD přehrávače. Pomocí počítače je možné zvukové nahrávky nejen reprodukovat, ale také je v digitální podobě zaznamenávat a opakovaně přehrávat. Tuto možnost je vhodné například využít při výuce cizích jazyků či hudební výchovy. Počítač rovněž umožňuje nahradit videorekordér a DVD rekordér. Na trhu je však málo výukových filmů dostupných v digitální podobě.

13

Další a stále ještě ne plně používanou možností, kterou počítače vnášejí do výuky, je využití internetu přímo při výuce. Internet je stále rozšiřující se databáze informací a učitel může vyhledávat a prezentovat žákům informace vztahující se k danému učivu přímo ve výuce.

14

3 STÁTNÍ INFORMAČNÍ POLITIKA VE VZDĚLÁVÁNÍ V této kapitole je vysvětlena státní politika jakožto jeden z nejdůležitějších faktorů při zavádění a integraci ICT do sítě škol v České republice. Státní informační politika ve vzdělávání (SIPVZ) je dlouhodobou vládní koncepcí rozvoje ICT v rezortu školství. Dne 10. dubna 2000 přijala vláda České republiky usnesení č. 351, kterým schválila Koncepci státní informační politiky ve vzdělávání. Koncepce formuluje cíle v oblasti informační gramotnosti učitelů, studentů, občanů, zaměstnanců veřejné a státní správy a pracovníků ve zdravotnictví a knihovnictví. Na realizaci SIPVZ v letech 2001-2005 bylo ze státního rozpočtu vyčleněno více než 7 miliard Kč a realizací bylo pověřeno Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky. V srpnu 2004 byla koncepce prodloužena do roku 2010 a vláda schválila pro léta 2007-2010 další dotace ve výši 1 miliardy Kč ročně. V roce 2006 však parlament tuto dotaci neschválil a způsobil tak řadě škol problémy s financováním ICT v roce 2007.

3.1 Standard ICT služeb ve škole Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy v rámci SIPVZ vydalo metodický pokyn stanovující Standard ICT služeb ve škole. Standard ICT služeb ve škole se vztahuje na mateřské školy, základní školy, základní umělecké školy, střední školy, konzervatoře, jazykové školy s právem státní jazykové zkoušky a vyšší odborné školy zařazené v Rejstříku škol a školských zařízení. Standard ICT služeb ve škole stanovuje základní úroveň ICT služeb ve škole tak, aby byly zabezpečeny minimální podmínky pro efektivní využití ICT ve výuce dětí, žáků a studentů. ICT plán školy vypracovaný a zveřejněný školou popisuje cíle a postupy k zajištění požadavků daných tímto standardem.

15

Standard definuje ukazatele, které stanovují základní úroveň ICT služeb ve škole. Při splnění těchto ukazatelů lze předpokládat, že ve škole jsou zabezpečeny minimální podmínky pro efektivní využití ICT ve výuce. Množství pracovních stanic (počítačů) a jejich parametry jsou individuální záležitostí každé školy. Měl by však být minimálně splněn Standard ICT služeb ve škole.

3.1.1 Standard ICT služeb – pracovní stanice Standard se nesnaží určovat přesnou technickou konfiguraci pracovních stanic, protože tato je závislá na jejich použití na různých typech škol. Pracovní stanice může být tvořena stolním počítačem, notebookem, terminálem nebo např. personal digital asistentem.

3.1.1.1 Základní školy a gymnázia Ze standardu vyplývá, že počítačové učebny základních škol a gymnázií (2 vyučovací hodiny týdně) by měli být vybaveny alespoň 5 počítači na 100 žáků. Pro výuku je třeba, aby měl každý žák k dispozici jeden počítač. V ostatních (nepočítačových) učebnách a studovnách jsou to pak 2 počítače na 100 žáků. Pro přípravu pedagogů na výuku a k jejich dalšímu vzdělávání by měl být k dispozici 1 počítač na 2 pedagogy. Což v přepočtu představuje přibližně 4 pracovní stanice na 100 žáků školy. Celkem by tedy podle Standardu ICT služeb ve škole mělo být na základní škole či gymnáziu k dispozici 11 pracovních stanic (počítačů) na 100 žáků školy. Např. Gymnázium Vídeňská 47 v Brně má v současné době 672 žáků, má tedy mít minimálně 61 počítačů. Základní škola Arménská 21 v Brně má přibližně 450 žáků a má tedy mít alespoň 50 počítačů.

16

3.1.1.2 Standard ICT služeb – střední školy Ze standardu vyplývá, že počítačové učebny středních škol (3 vyučovací hodiny týdně) by měli být vybaveny alespoň 7,5 počítači na 100 žáků; minimálně však 5. Pro výuku je třeba, aby měl každý žák k dispozici jeden počítač. V ostatních (nepočítačových) učebnách a studovnách jsou to pak 2 počítače na 100 žáků. Pro přípravu pedagogů na výuku a k jejich dalšímu vzdělávání by měl být k dispozici 1 počítač na 3 pedagogy. Což v přepočtu představuje přibližně 6 pracovních stanic na 100 žáků školy. Celkem by tedy podle Standardu ICT služeb ve škole mělo být na střední škole k dispozici 15,5 pracovní stanice (počítačů) na 100 žáků školy.

3.1.2 Standard ICT služeb - lokální počítačová síť školy Ze standardu dále vyplývá, že by do školní lokální sítě LAN měly být připojeny všechny pracovní stanice. Tato síť má zajišťovat jejím uživatelům alespoň tyto služby: sdílení a bezpečnost dat, personifikovaný přístup k datům, sdílení prostředků, komunikaci mezi uživateli, připojení do internetu.

3.1.3 Standard ICT služeb - připojení k internetu Důležitou oblastí je rychlost připojení školní sítě k internetu. Toto připojení by dosáhnout parametrů broadbandu, jak ho definuje Národní politika pro vysokorychlostní přístup. Pro školy je stanoven jako standard produkt P2C: rychlost 512/128 a 1024/256.

17

3.1.4 Standard ICT služeb – prezentační technika Významnou oblastí zavádění ICT do výuky je prezentační technika, která vhodně doplňuje vybavení učeben pracovními stanicemi a rozšiřuje možnosti prezentace informačních zdrojů a výukového programového vybavení. Uvažuje se 1 datový projektor na 100 žáků školy. Připouští se i jiná digitální prezentační technika umožňující stejnou funkci.

3.1.5 Standard ICT služeb – výukové programové vybavení a informační zdroje Samotné technické vybavení bez výukového programového vybavení a informačních zdrojů nepřináší do vyučovacího procesu žádoucí změny. Základním předpokladem efektivního nasazení ICT v procesu výuky je přístup k dostatečnému množství informačních zdrojů. Za žádoucí se považuje takové řešení, které umožní žákům i pedagogickým pracovníkům neomezený přístup k informačním zdrojům. Pořizované komerční výukové programy, resp. informační zdroje jsou vybírány ze zdrojů registrovaných na evaluačním webu. Proces evaluace zajišťuje odborné posouzení, veřejnou informovanost a možnost srovnání za účelem udržení dostatečné kvality. Evaluaci zajišťuje na své náklady výrobce či dovozce.

18

3.2 Vzdělávání pedagogických pracovníků Pedagogičtí pracovníci musí mít takové ICT znalosti a dovednosti, aby mohli vést žáky k dosažení stanovených vzdělávacích cílů. Vzdělávání pedagogických pracovníků probíhá ve školicích střediscích vybíraných a metodicky vedených MŠMT. Jejich seznam je uveden na www stránkách Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky (www.msmt.cz). ICT vzdělávání pedagogických pracovníků je rozděleno do tří úrovní: Z – Základní uživatelské znalosti Školení úrovně Z bylo již ukončeno. Tyto ICT kompetence jsou dnes součástí profilu žáka základní školy. V rámci SIPVZ se v letech 2002–2004 podařilo poskytnout 75 % pedagogických pracovníků základní ICT kompetence, které však neumožňují pedagogickým pracovníkům využít ICT v plné šíři ve vzdělávacím procesu.

Zbývajícím

pedagogickým

pracovníkům

bude

dána

možnost

administrativního udělení nebo přezkoušení prostřednictvím akreditovaných lektorů SIPVZ.

P – Vzdělávání poučených uživatelů V úrovni P bylo do konce roku 2006 vyškoleno 25 % pedagogických pracovníků. Do konce roku 2010 by to mělo být 75 % pedagogických pracovníků. Vzdělávání v oblasti P probíhá modulárně (celkem 3 moduly) a plně rozvíjí ICT kompetence pedagogických pracovníků, vybavuje je potřebnými znalostmi a dovednostmi pro plnohodnotné využití ICT ve vzdělávacím procesu.

S – Specifické vzdělávání Systém modulárního vzdělávání poučených uživatelů nepostihuje všechny potřeby ICT vzdělávání pedagogických pracovníků. Jsou zde skupiny pedagogických pracovníků, kteří se budou vzdělávat ve specifických oblastech, resp. budou mít 19

zájem prohloubit si získané dovednosti. Je tedy zřejmé, že nelze připravit jednotný systém tohoto ICT vzdělávání, a je tedy nutné vytvořit nabídku ICT vzdělávacích akcí tak, aby si pedagogičtí pracovníci měli možnost vybírat z této nabídky v souladu s potřebami školy. Součástí specifického vzdělávání je také příprava školského managementu. Toto vzdělávání bude probíhat v institucích, jejichž vzdělávací akce jsou MŠMT akreditovány v systému DVPP (Další vzdělávání pedagogických pracovníků). Každému pedagogickému pracovníku by měla být umožněna alespoň jedna vzdělávací akce typu S každé 3 roky.

M - Vzdělávání ICT koordinátorů Samostatně stojí příprava ICT koordinátorů.

Obr. 2. Nejvyšší stupeň dosaženého ICT vzdělání všemi pedagogickými pracovníky (Převzato z ICT v českém školství 2006.)

20

3.3 Zeměpis a ICT Jedná se o volitelný modul pro učitele zeměpisu v rámci SIPVZ. Ve své základní rovině si modul klade za cíl rozšířit některé vědomosti i praktické dovednosti učitele geografie. Modul seznamuje pedagogy s možnostmi nasazení počítače jako učební pomůcky ve výuce zeměpisu na základních, středních a vyšších odborných školách. Znalosti získané v kurzu využijí učitelé základních škol, gymnázií, obchodních akademií a dalších středních škol, kde se vyučuje zeměpis, včetně vyšších odborných škol uvedených typů, tj. všech škol, které mají ve svém studijním programu geografii či zeměpis. Účastníci kurzů (pedagogové) se seznámí s formami a metodickými postupy výuky s pomocí počítače. Jádrem kurzu je praktické seznámení a práce v oblasti geografie s reprezentanty jednotlivých tříd software: s programy typu Office a jejich využitím v zeměpise, seznámení s geografickými informačními systémy (GIS), programy typu ArcGis nebo InfoMapa a programy vhodnými pro výuku zeměpisu rozšířenými na našem trhu nebo volně dostupnými na internetu. Účastník získá také informace o moderních softwarových produktech obecného i aplikačního charakteru vhodných pro výuku zeměpisu na gymnáziu (charakteristiky, demoverze, kde zakoupit). Takto vyškolený pedagog je velkým přínosem jak pro svoji školu, tak především pro své studenty. 3.3.1 Cíle modulu – profil absolventa – kompetence Absolvent modulu „Zeměpis a ICT“ bude mít přehled o možnostech využití informačních a komunikačních technologií v zeměpise. Vyškolený pedagog dokáže vytvářet zeměpisné odborné texty a prezentace, používat kalkulační software pro výuku zeměpisu, sestavovat individuální učební pomůcky pro svůj předmět a také je ve své praxi co nejúčelněji využívat. Dále se dokáže orientovat na internetových zeměpisných stránkách, bude schopen posuzovat jejich hodnověrnost, bude se umět orientovat v geografickém software, bude umět sestavit testovací rozhraní na PC, začlenit geografický a GIS software do výuky. 21

4. PŘEHLED EXISTUJÍCÍCH VÝUKOVÝCH PROGRAMŮ Výukové programy (materiální didaktické pomůcky) jsou na školách, mezi pedagogy a především mezi studenty stále oblíbenější. Výukové programy tradiční výuku nejen vhodně doplňují, ale dělají ji pro studenty lákavější, zajímavější a také jim usnadňují studium. Vždyť jednou vidět je lepší než dvakrát slyšet. Výukový program je přínosný i pro pedagogy, kteří tak snáze své studenty zaujmou danou problematikou, ušetří čas na přípravu, který tak mohou věnovat jiné pedagogické činnosti a také sebevzdělávání. V oblasti využití didaktických počítačových programů má učitel omezené možnosti jejich tvorby a je odkázán na nabídku programů vytvořených specializovanými firmami.

22

4.1 The GLOBE Program The GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment) je dlouhodobý, mezinárodní, vědecký a vzdělávací program. Program GLOBE je určený pro žáky druhého stupně základní a střední školy. Cílem programu je přirozeně propagovat přírodovědné předměty a podporovat spolupráci mezi studenty, učiteli a odborníky (NASA, NSF). Spolu se pak podílejí na studiu a zkoumání různých složek životního prostředí.

Obr. 3. Homepage www.globe.gov 23

4.1.1 GLOBE ve světě Myšlenku mezinárodního programu GLOBE vyhlásil tehdejší víceprezident USA Al Gore v roce 1994. O rok později v dubnu, při příležitosti 25. výročí Dne Země, byl program GLOBE slavnostně zahájen. K účasti v programu se přihlásilo 112 zemí z celého světa, 7 z nich podepsalo v roce 1995 mezivládní dohodu a začalo pracovat. Jednou z těchto zemí byla i Česká Republika. Počet zemí zapojených do GLOBE se každoročně zvyšuje. V roce 2007 odesílali výsledky měření a pozorování prostřednictvím sítě internet do databáze v USA studenti ze 109 zemí světa. Do programu GLOBE je nyní zapojeno více než 40000 pedagogů reprezentujících více než 20000 škol na celém světě. Studenti přispěli do databáze GLOBE více než 17 milióny měření. Profesionální zpracování dat garantuje NASA. Zpracované výsledky slouží vědcům a studentům po celém světě k dalšímu využití. GLOBE je dlouhodobý program, u nějž význam naměřených dat s časem narůstá.

4.1.2 GLOBE v České republice V České republice je do programu GLOBE zapojeno každoročně okolo 90 škol, v roce 2007 jejich počet dosáhl 103. Jedná se o základní a střední školy a také o dětské oddíly zájmové činnosti. V České republice je program GLOBE garantován na vládní úrovni Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy ČR ve spolupráci s Ministerstvem životního prostředí ČR. Jako národní koordinátor programu GLOBE v České republice bylo těmito institucemi v roce 1995 jmenováno Sdružení TEREZA. Generálním partnerem programu GLOBE je společnost KPMG Česká republika, s.r.o. Na programu spolupracují Přírodovědecká

fakulta

Univerzity

Karlovy,

Česká

zemědělská

univerzita,

Český hydrometeorologický ústav, Česká asociace pro geoinformace, odborníci z vědecké rady GLOBE a občanské sdružení Czech GLOBE Veterans.

24

Obr. 4. Nezbytnou součástí programu GLOBE je metodická příručka k jednotlivým měřením s pracovními listy obsahující protokoly zadávané do databáze. Cílem manuálu je poskytnout učitelům veškeré teoretické zázemí, které k programu potřebují. Navíc manuál obsahuje dílčí úkoly a námět, které lze využít v hodinách k zopakování či rozšíření vědomostí a dovedností žáků v daném tématu. 25

4.1.3 Vize a cíle GLOBE „Cílem programů je zvednout děti z lavic a probudit v nich chuť aktivně zkoumat a ovlivňovat dění v okolním světě.“ Celosvětové společenství studentů, učitelů, vědců a běžných občanů pracuje společně na lepším porozumění, udržení a zlepšení životního prostředí v lokálním, regionálním a globálním měřítku. GLOBE program podporuje výuku přírodovědných oborů, zlepšení environmentální gramotnosti a odpovědnosti každého člověka za své jednání a jeho vliv na životní prostředí a také podporuje vědecké objevy. Cílem programu je naučit studenty pracovat napříč všemi vyučovanými předměty. Program je možné začlenit do následujících vzdělávacích oblastí (oborů) a průřezových témat Rámcového vzdělávacího programu: jazyk a jazyková komunikace (český jazyk a literatura), člověk a jeho svět, člověk a společnost (dějepis), člověk a příroda (chemie, přírodopis, zeměpis), umění a kultura (výtvarná výchova), člověk a svět práce; osobnostní a sociální výchova (rozvoj schopností poznávání, kreativita, komunikace, kooperace a kompetice, řešení problémů a rozhodovací dovednosti, hodnoty, postoje), výchova k myšlení v evropských a globálních souvislostech (objevujeme Evropu a svět), environmentální výchova (ekosystémy, základní podmínky života, vztah člověka k prostředí), mediální výchova (fungování a vliv médií ve společnosti, tvorba mediálního sdělení, práce v realizačním týmu). Program také zvětšuje povědomí a podporuje aktivity jedinců po celém světě dělat věci ve prospěch životního prostředí. Přispívá k pochopení Země jako systému a inspiruje budoucí generace vědců.

26

4.1.4 Průběh programu V programu GLOBE je k dispozici více než 20 praktických měření, která studenti provádějí na území 15x15 km v okolí své školy. Jedná se o měření v oblasti meteorologie, hydrologie, vegetačního pokryvu, fenologie a pedologie. Školy mají navíc k dispozici satelitní snímek svého území, se kterým mohou pracovat v počítačovém programu (Multispec). Jednotlivá měření a pozorování mají učitelé možnost zařadit do vzdělávacích oblastí a použít pro různé věkové kategorie žáků a studentů. Prováděná měření a pozorování:


Každodenní meteorologická měření okamžité, maximální a minimální teploty, vlhkosti vzduchu, množství dešťových i sněhových srážek, pH srážek, pozorování oblačnosti, určování typů mraků, sledování přízemního ozonu, aerosolů.




Hydrologická měření prováděná jedenkrát týdně až jedenkrát měsíčně. Jedná se o odběr vzorku vody, měření pH vody, teploty, průhlednosti, konduktivity, rozpuštěného kyslíku ve vodě, dusičnanů, alkalinity.




Pedologická pozorování základních vlastností půdy, stanovení půdní vlhkosti, teploty půdy, laboratorní měření pH, objemové hmotnosti, zrnitostního složení.




Měření a pozorování pro protokoly Vegetační pokryv se provádí jedenkrát ročně. Na studijní ploše - čtverci o rozměrech 30x30 m - studenti zjišťují výšku a průměr dominantních a kodominantních druhů stromů, korunový zápoj a pokryvnost bylinného patra.




Fenologická pozorování se provádějí během vegetačního období rostlin, kdy studenti pozorují různé fenologické fáze u jednotlivých druhů stromů.

O program dálkového průzkumu Země obohacují své aktivity GLOBE školy, které již dobře zvládají běžná měření. Škola, která odešle do databáze v USA více jak 250 dat ze svých měření a pozorování, obdrží satelitní snímek Landsat okolí své školy. S tímto snímkem pak mohou školy dále pracovat pomocí počítačového programu Multispec.

27

GLOBE je velmi rozsáhlý program, který má široké uplatnění. Není ale podmínkou, aby školy prováděly hned všechna měření v plném rozsahu. Záleží na jednotlivých školách a jejich ŠVP.

28

4.2 ESRI – GIS for Schools GIS, neboli Geografický Informační Systém, je na počítačích založený informační systém pro získávání, ukládání, analýzu a vizualizaci dat, která mají prostorový vztah k povrchu Země. Geodata, se kterými GIS pracuje jsou definována svou geometrií, topologií, atributy a dynamikou. Geografické dotazování a geografické informační systémy jsou důležitým pomocníkem pedagogů, studentů a jejich škol při hledání odpovědí na otázky osobní i společenské s lokálním i globálním významem. GIS ve školní administrativě zlepšuje plánování a rozhodování v oblastech jako je demografické mapování, doprava studentů, bezpečí školy a přístup k informacím.

4.2.1 Co je GIS? Geografický informační systém je informační systém, který umožňuje ukládat, spravovat a analyzovat prostorová data – data o geografické poloze prvků či jevů v území. Většina objektů a jevů reálného světa se vyskytuje na některém místě zemského povrchu (např. strom, dům, řeka) nebo má vztah k některému místu na zemském povrchu (občan má někde trvalé bydliště, výrobek byl vyroben v určité továrně). Zároveň se tyto objekty vyskytují v daném prostoru společně s mnoha dalšími objekty a navzájem se ovlivňují (např. hlukem ze silnice jsou postiženi obyvatelé v domech do určité vzdálenosti, komín zamoří zplodinami určité území, prosperita prodejny závisí mimo jiné i na její poloze a množství potenciálních zákazníků v okolí). Proto znalost umístění a vzájemných prostorových souvislostí mezi objekty je velmi významná a může sehrát důležitou roli v řadě oborů lidské činnosti, od návrhu umístění jaderné elektrárny až po návrh obchodní sítě a vyhodnocování její úspěšnosti. Prakticky to znamená, že v datech v počítači musíme mít zaznamenáno obojí současně, tedy jak vlastní údaje o objektu, tak údaje o jeho poloze. Tomuto typu dat říkáme geografická (nebo prostorová) data a počítačovému systému, který umožňuje ukládat a využívat taková data říkáme geografický informační systém, zkráceně GIS.

29

Obr. 5: Co všechno může obsahovat GIS S jednoduchými prostorovými daty může pracovat i mnoho široce používaných počítačových programů, jako jsou databáze, tabulkové procesory, statistické programy nebo programy pro technické kreslení (CAD). V čem se tedy liší GIS od těchto programů? Máme například v databázi následující tabulku, udávající polohu a počet obyvatel měst: město Brno

zeměpisná šířka

zeměpisná délka

počet obyvatel

49° 12´

16° 36´

388 296

48° 58´

14° 28´

97 243

Hradec Králové

50° 12´

15° 50´

99 917

Liberec

50° 46´

15° 03´

101 162

Ostrava

49° 49´

18° 16´

327 371

Plzeň

49° 45´

13° 22´

173 008

České Budějovice

30

Praha

50° 00´

14° 24´

1 214 174

„Tradiční“ databáze nebo tabulkový procesor dokáže odpovědět na dotazy typu: Jaký je průměrný počet obyvatel v těchto městech?, Které město leží nejseverněji (které má největší zeměpisnou šířku)? nebo Jaká je vzdálenost dvou vybraných měst? Jde o dotazy, kde k vyhledání odpovědi postačí prohledat jednotlivé záznamy v databázi. Co nového tedy přináší geografický informační systém (GIS)? Pro nalezení odpovědi na předchozí dotazy postačí prohledat jednotlivé záznamy v databázi, případně si databázi setřídit nebo provést s údaji ve vybraných záznamech jednoduchý výpočet. V praxi se však často vyskytuje potřeba znát odpověď i na složitější otázky, které takto jednoduše řešit nelze. Například: Jaká města leží ve vzdálenosti 100 km od vybraného města a kolik v nich je celkem obyvatel?, Která města leží ve vzájemné vzdálenosti 200 km?, Které všechny budovy postavené před rokem 1930 leží do 200 metrů od pravého břehu řeky na svahu menším než 5%? apod. V těchto otázkách jsou kombinovány dotazy na vlastnosti objektů s dotazy na jejich polohu a jejich vztah k dalším objektům. Pro zodpovězení těchto otázek je již třeba použít specializovaný program - GIS. GIS tyto otázky dokáže vyřešit právě proto, že má nejen mnohem rozsáhlejší možnosti pro práci s údaji o poloze jednotlivých objektů, ale také umí pracovat s údaji o jejich vzájemných prostorových vztazích neboli topologií. A navíc GIS podá tazateli odpověď formou přehledné mapy. Je zřejmé, že připravit pro takový systém všechna potřebná data a zajistit jejich správu a aktualizaci představuje zejména pro rozsáhlejší území složitou a poměrně náročnou problematiku. Proto GIS v širším smyslu slova představuje nejen počítačový program (většinou celý systém programů), ale i „všechno okolo“, tj. veškeré potřebné technické vybavení, potřebná data, způsob jejich získávání a správy a příslušně vyškolený tým odborníků. Jedna z přesných a vyčerpávajících odborných definic GIS proto zní: Geografický informační systém je organizovaný souhrn počítačové techniky, programového vybavení, geografických dat a zaměstnanců navržený tak, aby mohl efektivně získávat, ukládat,

31

aktualizovat, analyzovat, přenášet a zobrazovat všechny druhy geograficky vztažených informací. 4.2.2 ESRI Education Community Web Portal ESRI Education Community Web Portal je navržen k tomu, aby usnadnil výměnu myšlenek a zkušeností, GIS lekcí a dat mezi pedagogy GIS po celém světě. Je otevřen pro všechny se zájmem o GIS ve vzdělání a zahrnuje několik nástrojů pro výměnu a spolupráci. Mezi tyto nástroje patří například „Váš GIS příběh“, „Instruktážní materiály“, „GIS vzdělávací Blog“, „GIS vzdělávací bibliografie“ a „GIS ve vzdělávacím kalendáři“.

4.2.3 Využití GIS v oblasti vzdělávání Geografické informační systémy se stále více rozšiřují z univerzit i na nižší stupně školství, do středních a základních škol. GIS se používá i např. v knihovnách, muzeích a dalších vzdělávacích institucích. Několik vysokých škol v ČR také využívá speciální plošné licence (tzv. site license), které jim umožňují využívat software ESRI v téměř neomezeném rozsahu. Geografické informační systémy (GIS) mohou pomoci žákům každého věku porozumět světu kolem nich. GIS pomáhá studentům a učitelům podnítit kritické myšlení, komplexní znalosti a rozmanité vědomosti na jakémkoli stupni škol. Ve školních třídách po celém světě pedagogové používají GIS při studiu rozmanitých témat – studium environmentálních věd, studium historie, ekonomie atd. Možnosti využití GIS ve školství:


tvorba jednoduchých i složitějších map,




využití mapových služeb, které jsou k dispozici na internetu,




geografické analýzy, modely terénu i budov,




práce s družicovými snímky – srovnávací analýzy apod.,

32




tvorba vlastního projektu – sběr dat, zanesení do GIS, zpracování, analýza, prezentace výsledků,




zpracování statistických dat a jejich zobrazení v mapě,




možnosti využití specializovaných nadstaveb pro úzce zaměřené činnosti,




založení a správa databáze GIS,




prezentace školních/univerzitních dat pomocí webových služeb GIS,




evidence univerzitních budov a zařízení,




práce s GPS,




demografické studie




a další.

33

4.2.4 ArcGIS pro školy Nejvhodnější licence pro základní a střední školy je ArcView and ArcGIS Extensions School and Libraries Building license, která umožňuje nainstalovat software ArcView až na 500 počítačů v rámci školy. Cena této licence je 600 USD bez DPH. (při současném kurzu USD/Kč se jedná o částku přibližně 13 000,- Kč včetně DPH)

Obr. 6. Ukázka z programu ArcGIS

34

4.3 My Wonderful World My Wonderful World je kampaň vedená National Geographic. Snahou projektu je začlenit geografické znalosti do škol, domovů a celé společnosti. „My Wonderful World chce dát dětem sílu globálních informací.“ V prvním roce běhu kampaně se do ní zapojilo více než 55 tisíc lidí. „Geografie je víc než místa na mapě. Je to globální spojení. Lidí a kultury. Ekonomiky a životního prostředí.“

Obr. 7. Homepage projektu My Wonderful World „Mladí lidé potřebují zeměpis k tomu, aby rozuměli dnešnímu světu a uspěli ve světě zítřejším.“

35

My Wonderful World je přehledný web poskytující informace rodičům, pedagogům i dětem. K dispozici je zdarma například nástěnná mapa světa ve dvojím provedení – obecně zeměpisná a politická. Mapa je ke stažení ve formátu PDF. Po vytisknutí a slepení vznikne nástěnná mapa o rozměru 65 x 56 cm. Na www stránkách jsou rovněž typy na nejrůznější zábavné hry, které pomáhají rozvíjet geografické znalosti dětí v lokálním i globálním měřítku.

4.3.1 My Wonderful World – pro rodiče 10 způsobů jak dát dětem svět:


Geografie je víc než si myslíš. Je to víc než mapy. Geografie je o kulturách a životním prostředí. Je o tom, jak lidé formující místa a místa formují lidi. Geografie nám pomáhá porozumět světu.




Přinese svět do vašeho domova. Máte doma glóbus, mapy a atlas světa a užíváte je na vyhledání místa, o kterých slyšíte ve zprávách? Podívejte se na internet a vyzkoušejte online atlasy nebo 3D Země.




Kontrolujte vaši rodinnou znalost. Testujte vaše rodinné Globální IQ . Hrajte hry, které učí o světě.




Vězte co se děje. Sledujete zpravodajské programy, poslouchejte zprávy v rádiu, čtete noviny? Povídejte si o tom co se děje - nejen ve vašem okolí, ale také ve vaší zemi a všude ve světě.




Jeďte tam. Poznejte nová místa - blízká města, různé kraje, místní a národní muzejní výstavy, jiné země - na jednodenních výletech, o víkendech, nebo o dovolené.




Odkud pocházíte vy a odkud jsou vaše věci. Všechno souvisí se vším. Uspořádejte rodinnou misi na poznání vašeho okolí (městské čtvrti, města, vesnice) - proč je tam kde je, jak je uspořádané, kdo tam nyní žije, a jak je 36

spojeno se světem přes obchod, umění, hudba, technologie a sporty. Jak jste propojeni se světem pomocí jídla, které vaše rodina jí, šatů, které nosíte, hudby, kterou posloucháte?


Rozšiřte dětské obzory. Kroužky, zájmové činnosti a jiné mimoškolní aktivity vnášejí realitu do dětského světa – stejně tak i knihy, časopisy, filmy a hry, které podporují jejich představivost.




Podporujte školy. Má škola vašeho dítěte vše co potřebuje k učení o světě? Nabízí zeměpisné kroužky? Má aktuální mapy, glóby, atlasy a software? Začleňte se do místní organizace rodičů a přátel školy.




Rozšiřujte slovo. Kontaktujte vaše zákonodárce a vedení školy. Dejte jim najevo, že jednou z vašich priorit je kvalitní výuka geografie a různé zeměpisné kroužky. A říkejte všem o My Wonderful World.




Zaregistrujte se na My Wonderful World. Budete tak emailem dostávat informační bulletin. Dostanete užitečné tipy, poslední zprávy, kontakty na velké množství informačních zdrojů a her, informace o soutěžích a nabídkách a mnohem víc.

4.3.2 My Wonderful World – pro učitele 10 způsobů jak dát žákům svět:


Ukázat studentům že geografie je všude. Že svět je globální. Lidé, myšlenky a produkty jsou stále rychleji přemísťovány napříč naší planetou. Jak nás formuje okolí v němž žijeme, jak mi ovlivňujeme naše okolí. Testujte Globální IQ studentů a hrajte s nimi online hry.




Navrhněte to. Dělá vaše škola dost pro to, aby připravila studenty na globální budoucnost? Podněcuje v nich přirozenou zvědavost a zájem o problémy reálného světa? Je náplň geografie na vaší škole relevantní, smysluplná a poutavá? Začněte diskuzi s ostatními učiteli, rodiči a studenty. A říkejte o My Wonderful World vašim kolegům a přátelům. 37




Najděte globální spojení s domovem. Nechte studenty po nějakou dobu (den, týden, nebo více) zapisovat

jejich globální spojení: s kým mluví, co jí,

co si oblékají, co čtou, co sledují v televizi, co poslouchají. Vytvořte mapy a vyznačte na nich místa na Zemi, o kterých hovoříte. Využívejte online atlasy a obrysové mapy. Užívejte plakáty, obrázky a další vizuální pomůcky.


Prozkoumejte planetu pomocí nových technologií. Využijte volně dostupné 2D satelitní mapy, 3D modely. Nyní je možné vidět naši planetu Zemi novými způsoby. Zjistěte víc o Geografickém informačním systému (GIS).




Udělejte zeměpis součástí každého předmětu. Každý předmět – od čtení, psaní a počítání až po ekonomii, historii a cizí jazyky - může zahrnout geografii. Při výuce používejte skutečné příklady a data (ze zdrojů jako WHO, FAO, UNESCO,…). Udělejte ze zeměpisu pro studenty zábavu.




Dělejte to mimoškolně. Vymyslete jak do školy přinést více geografie. Zaveďte ve škole večerní nebo sobotní programy, festivaly, exkurze, atd.




Spojte studenty s lidmi z jiných zemí a kultur. Stále více dětí používá online nástroje pro hledání přátel po celém světě. Pomozte jim spojit se s lidmi v jiných zemích, na jiných kontinentech. Procvičí si tak cizí jazyk, mohou spolupracovat na mezinárodních projektech. V praxi se naučí rozlišovat časová pásma a datovou hranici.




Pomozte studentům s jejich budoucností. Najděte studentům kariéru v oblasti geografie.




Jděte tam! Připomeňte vašim studentům, že při poznávání nových míst a kultur je především o zkoumání – předem nikdy nevíte jaká bude vaše cesta a co na ní objevíte. Vezměte studenty na nejrůznější exkurze a výlety a dejte jim příležitost poznat vše na vlastní kůži. Zvažte studium v zahraničí, terénní výzkum, atd.




Zaregistrujte se na My Wonderful World. Budete tak emailem dostávat informační bulletin. Dostanete užitečné tipy, poslední zprávy, kontakty

38

na velké množství informačních zdrojů a her, informace o soutěžích a nabídkách a mnohem víc.

4.3.3 My Wonderful World – pro děti a teenagery Geografie = 10 opravdu „cool“ věcí:


Je to velké. Geografie je víc než mapy. Geografie je o tom být dobře informovaný o tom co kde je, proč to je tam, a na čem to záleží. Geografické znalosti udělají váš život zajímavější, více vzrušující a zábavnější. Geografie otvírá dveře. Jděte do toho.




Je to všude. Geografie je blízko i daleko. Je na vašem dvorku i na celé zeměkouli. Poznejte vaše okolí a lidi v něm. Udělejte si s vaší rodinou výlet do míst, kde jste nikdy předtím nebyli. Učte se cizí jazyky. Cestujte po světě. Studujte v zahraničí.




Je to to, co znáte. Jaké je vaše Globální IQ? Otestujte se. Vyzkoušejte i GeoSpy (www.nationalgeographic.com/geospy) a GeoBee Challenge (zeměpisný kvíz v anglickém jazyce, www.nationalgeographic.com/geographicbee).




Je to to, co posloucháte. Různé regiony mají své rytmy a zvuky. Hudba je ozvěnou různých kultur ve světě.




Je to to, co jíte. Lze prozkoumat svět pomocí vidličky a lžíce? Nebo s hůlkami? Vždy když navštívíte nějakou exotickou restauraci, kde nabízejí pokrmy z jiných koutů světa, tak až přijdete domů, najděte si region z něhož vaše jídlo pochází na mapě. Zkuste uvařit exotická jídla pro vaše přátele a rodinu.




Je to to, co kupujete. Všechno od někudy pochází. Procházka přes supermarket může být cestou kolem světa. Odkud jsou věci ve vašem pokoji? Ve vaší kuchyni? V obýváku? Odkud je to co máte zrovna na sobě? Zkontrolujte štítky. Odkud jsou vaše věci a jak se k vám dostaly?

39




Je to to, co děláte. Pověste si na zeď mapu. Pořiďte si GPS přístroj a zúčastněte se hry geocaching. Jde o skutečné hledání pokladu ukrytých kolem celého světa jehož se účastníte spolu s jinými hráči.




Je to akademické. Zaměřte se na poznávání světa. Vyberte si nějaké téma, nějakou problematiku a zjistěte co nejvíce informací. Prozkoumejte exotická místa, zabývejte se nějakým geografickým problém, kulturními rozdíly, řešte environmentální výzvy.




Je to vaše budoucnost. Geografie vás zavede kdykoli a kamkoli. Jedním z nejžhavějších témat je Geografický informační systém (GIS). Máte možnost studovat Geografii na vysoké škole.




Je to důležité. Vy již víte, jak je geografie důležitá. Teď o tom ujistěte vaše učitele, rodiče a přátele. Ukažte jim My Wonderful World.

My Wonderful World byl a do jisté míry stále je, určen především Američanům. Vycházím především z toho, že v popisu kampaně je uvedeno, cituji: „Half of young Americans can't locate world powers like Japan and India. Twenty percent can't even find the Pacific Ocean.“ / „Polovina mladých Američanů neumí najít (na mapě) světové mocnosti jako Japonsko a Indie. Dvacet procent dokonce neumí najít Tichý oceán.“ Předpokládám, že znalosti českých žáků základní školy jsou výrazně většího rozsahu. My Wonderful World je celý pouze v angličtině a do projektu nejsou zapojeny žádné české školy. Projekt bude zřejmě hlavně využíván osvícenými českými učiteli zeměpisu jako edukační pomůcka, zdroj informací a inspirace.

40

4.4 CD ZEMĚPIS pro 8. ročník Výukové CD Zeměpis pro 8. ročník je v nabídce českého nakladatelství ALTER. Teto CD patří k jedněm z mála, které jsou registrována Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky jako výukový software schválený pro školy.

Obr. 8. Výukové CD ZEMĚPIS pro 8. ročník Hlavním přínosem elektronické verze učebnice zeměpisu ve formátu PDF je její maximální propojení s internetem. Skrze aktivní odkazy v textu na CD-ROMu vstupují žáci přímo na konkrétní stránky ministerstev, orgánů státní správy, obou komor Parlamentu ČR, na informační centra OSN, EU a NATO. Na rozdíl od učebnice přináší CD také bohatý obrazový a zvukový materiál a soubor rozšiřujících textů. Pro výuku ve škole je nutno zakoupit multilicenci. Multilicence opravňuje k instalaci programu na síti, na interaktivní tabuli, k promítání pomocí datových projektorů, k instalaci na jenom nebo více počítačích, které jsou v majetku/užívání školy. (Zpracováno podle www.alter.cz) Výukový materiál se však nikterak nedotýká tématu kartografie či geoinformatiky, které je řešeno v této diplomové práci.

41

4.5 Didakta – Zeměpis Titul Didakta – Zeměpis z nakladatelství SILCOM obsahuje 18 samostatných okruhů, z nichž každý nabízí čtyři varianty procvičování zeměpisu. Ověření obecných zeměpisných znalostí je předmětem úloh s testovými otázkami, spojovačkami a rozhodováními o správnosti tvrzení. Obrázkové úlohy nabízejí možnost procvičit si orientaci na mapě a nahlédnout do různých míst naší planety. CD-ROM je určen pro vyšší stupeň základních škol.

Obr. 9. Výukové CD Didakta – Zeměpis

Obr. 10. Ukázka z výukového programu Didakta – Zeměpis (Převzato z www.silcom-multimedia.cz) 42

5. VYUŽITÍ ICT PŘI MAPOVÁNÍ OBJEKTŮ V OKOLÍ ŠKOLY Na začátku je důležité definovat pojem mapa. Mapa je zmenšený generalizovaný konvenční obraz Země, nebeských těles, kosmu či jejich

částí,

převedený

do

roviny

pomocí

matematicky

definovaných

vztahů

(kartografickým zobrazením), ukazující podle zvolených hledisek polohu, stav a vztahy přírodních, socioekonomických a technických objektů a jevů. (ČSN 730402 /národní definice/)

Mapa je zmenšené zevšeobecněné zobrazení povrchu Země, ostatních nebeských těles nebo nebeské sféry, sestrojené podle matematického zákona na rovině a vyjadřující pomocí smluvených znaků rozmístění a vlastnosti objektů vázaných na jmenované povrchy. (International Cartographic Asociation /ICA/)

Mapování objektů v okolí školy s využitím informačních a komunikačních technologií má za cíl upoutat pozornost žáků, vzbudit v nich a podporovat zájem o moderní geoinformační technologie. Žáci se tak stávají aktivními účastníky výuky. Práce v terénu je zajímavou a vítanou náplní vyučovacích hodin. Tento rozšiřující způsob výuky je vhodný především pro žáky druhého stupně základních škol a studenty středních škol.

43

5.1 Mobilní geoinformační technologie Pro účel mapování objektů v okolí školy se nejlépe hodí tzv. mobilní geoinformační technologie (MGIT). Mobilní geoinformační technologie jsou moderním odvětvím geoinformatiky. Do skupiny mobilních geoinformačních přístrojů patří mimo jiné přenosné počítače, GPS přístroje a mobilní telefony. Využití těchto zařízení umožňuje přenést velkou část práce přímo do terénu. Mobilní geoinformační technologie lze charakterizovat jako informační technologie určené pro zpracování prostorových dat, které aktivně využívají bezdrátové komunikační prostředky k přenosu dat mezi mobilními klienty a řídícím centrem. Mobilní geoinformační technologie využívají znalost aktuální polohy klientů při řešení problému. Technologie používané pro MGIT:


Mobilní počítače a jiná přenosná zařízení,




bezdrátové komunikace (GSM, WiFi,…),




polohové systémy (GPS),




software pro mobilní GIS,




geodeta,




a další.

5.1.1 Mobilní výpočetní technika Volba vhodných zařízení má velký vliv na úspěšné řešení zadaného úkolu. Existuje několik kritérií výběru: druh prováděné práce, délka pobytu v terénu, atd. Nejčastěji se používají lehké notebooky, tablety, iPAQ, PDA, GPS přijímače. Vhodná jsou zařízení s dotykovým displejem pro jejich snadné používání.

44

5.1.1.1 Typy GPS přijímačů Pro potřeby školní výuky jsou nejvhodnější GPS přijímače. GPS přijímače můžeme dělit na nemapové a mapové. Nemapový GPS přijímač (viz obr. X) je přístroj, který neobsahuje předehrané mapové informace a nedokáže zobrazovat na mapové stránce linie a plochy, ale pouze body s popisem. Nejstarší přístroje tohoto typu mapovou stránku nemají a navigace se provádí jen za pomoci číselných údajů (zeměpisné souřadnice, azimut, vzdálenost k cíli). Novější přístroje mohou ve své paměti obsahovat databázi geograficky významných bodu (sídel, majáku apod.).

A

B

C

D

Obr. 11. Nemapový GPS přijímač: A- GPS přijímač eTrex od společnosti Garmin; B - ukládání aktuální pozice do paměti přístroje; C - mapová stránka se zaznačenou prošlou trasou a čtyřmi body; D - kompas pro navigaci k vybranému bodu

45

Mapový GPS přijímač (viz obr. X) obsahuje ve své paměti předehranou mapu, kterou lze používat při navigaci. Mapa je tvořena body (poloha sídel, památek, čerpacích stanic), liniemi (řeky, silnice, železnice, turistické trasy) a plochami (vodní plochy, lesy, zastavěná území). Moderní mapové přijímače umožňují dohrávat do své paměti podrobnější mapy zájmového území a výměnu dat s počítačem. Díky tomu můžeme provádět další zpracování dat získaných měřením v terénu. Další schopnost novějších modelů mapových přijímačů je vyhledávání nejkratší nebo nejrychlejší trasy po silnicích ke stanovenému cíli. Tyto přístroje dokáží v autě aktivně navigovat (upozornění na blížící se odbočku, přepočtení trasy v případě špatného odbočení), některé mohou mít i navigaci hlasovou.

A

B

C

D

Obr. 12. Mapový GPS přijímač: A - přijímač GPSMAP 60CS od společnosti Garmin; B - satelitní stránka zobrazující komunikaci přijímače s GPS satelity; C - mapová stránka (růžově vyznačen přímý směr pochodu k hradu Křivoklát); D - kompas pro navigaci k vybranému bodu. Všechny GPS přijímače dostupné na trhu jsou paralelní dvanáctikanálové přijímače. Tyto přístroje jsou schopné přijímat signál z 12 družic současně, což umožňuje rychlé zpracování dat přijímaných z GPS satelitu, ve srovnání se staršími osmi nebo desetikanálovými přijímači. Zatímco u dvanáctikanálového přijímače trvá výpočet pozice zhruba 45 sekund, u desetikanálových přístrojů jsou zapotřebí přibližně 3 minuty.

46

Druhé hledisko podle kterého můžeme dělit GPS přijímače je způsob jejich využití: První kategorií jsou turistické přístroje, které jsou ze všech GPS přijímačů nejrozšířenější. U turistických přístrojů se klade velký důraz na velikost a hmotnost přístroje. Další důležité kritérium je i nízká energetická spotřeba, aby baterie používané k napájení přístroje co nejdéle vydržely. Druhou skupinou jsou automobilové přístroje, které mají zhruba velikost autorádia a které se používají pro navigaci po nejrychlejší nebo nejkratší trase k určitému cíli. Vybrané modely jsou vybaveny i hlasovou navigací, takže pro řidiče odpadá nutnost sledovat při jízdě displej GPS přijímače. Některé navigační automobilové systémy umí spolupracovat se systémy pozemního vysílání o dopravní situaci a navigují řidiče automobilu po trase s nejmenším provozem. Pro navigaci na lodích se používají námořní přístroje, u kterých se klade důraz na poskytování co nejpodrobnějších a nejpřesnějších navigačních údajů. Často se používají při lovu ryb, kdy se pomocí sonaru vyhledávají oblasti výskytu rybích hejn a pomocí GPS přijímače se tato místa zaznamenávají pro budoucí návrat do dané lokality. Námořní přístroje mají mnoho speciálních funkcí. Patří mezi ně funkce „muž pres palubu“, kdy je možné rychle stiskem jedné klávesy zaznamenat aktuální pozici a aktivovat navigaci k tomuto místu. Další užitečnou funkcí je stanovení „varovných bodu“ (např. mělké skalnaté pobřeží), ke kterým se loď nesmí přiblížit blíže, než je uživatelem definovaná vzdálenost. Pokud je tato vzdálenost překročena, spustí GPS přijímač zvukový alarm. V oblasti sportovního létání se využívají letecké přístroje. Moderní letecké přístroje obsahují ve své databázi například údaje o letištích nebo prostorech s omezeným letovým provozem. Mapové letecké přijímače mají schopnost zobrazovat reliéf terénu a případně varovat pilota před ztrátou výšky nad terénem. Důležitou skupinou jsou také aplikační přístroje, které se používají pro zabudování do dalších systémů, jako jsou například kapesní počítače (PDA). Aplikační GPS přístroje obvykle nemají klávesnici ani displej a jsou velice malých rozměrů. Pro armádní potřeby se používají vojenské přístroje. Hlavním rozdílem mezi civilním a vojenským GPS přijímačem je schopnost vojenského přístroje zpracovávat kódovaný

47

signál. Díky tomu fungují vojenské GPS-ky i v oblastech válečných konfliktu, kde může být funkčnost civilních přístrojů omezena. Výrobou GPS přijímačů se zabývá mnoho společností, v České republice jsou hodně rozšířeny turistické, automobilové, námořní a letecké GPS přijímače např. od firem Garmin nebo Mio, aplikační a geodetické GPS přijímače např. od firmy Trimble.

5.1.2 Určování polohy - GPS Znalost přesné polohy je základem mobilních geoinformačních technologií. Nejčastěji se využívá systém GPS. Přesnost určení polohy je závislá na kvalitě použitého přístroje a měřící metodě. GPS neboli Global Positioning Systém (Globální poziční systém) je systém, který od konce 70. let 20. století vyvíjely Spojené státy americké jako navigační systém pro vojenské účely. Na počátku 90. let byl tento systém bezplatně zpřístupněn pro civilní uživatele na celém světe. Do GPS signálu pro civilní použití však byla vnášena záměrná chyba v rozsahu zhruba 100 – 150 m. Tato chyba přestala být do signálu vnášena 1. května 2000. Běžná přesnost GPS přijímačů tak za optimálních podmínek činí zhruba 7 až 10 metru. Jak systém GPS funguje? Sytém GPS má 3 základní části:


Soustavu 24 aktivních satelitů NAVSTAR GPS (viz obr. X);




Systém 5 pozemních řídících stanic;




GPS přijímač, který používá uživatel kdekoli na Zemi.

48

Obr. 13. Soustava 24 aktivních satelitů NAVSTAR GPS Globální poziční systém vychází z výpočtu vzdálenosti mezi uživatelem GPS přijímače na Zemi a GPS satelity. Základ celého systému tvoří soustava 24 aktivních satelitů NAVSTAR GPS (z anglického Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System). Satelity obíhají Zemi na 6 kružnicových oběžných drahách ve výšce přibližně 20 200 km. Na každé oběžné dráze jsou 4 aktivní satelity, jejich oběžná doba činí 11 hodin 58 minut. Oběžné dráhy satelitů jsou uspořádané tak, aby na kterémkoli místě na Zemi byly nad obzorem alespoň 4 družice. Každá družice je vybavena palubním počítačem, přesnými atomovými hodinami a vysílačem radiového signálu. Během svého pohybu na oběžné dráze družice nepřetržitě vysílá údaje o přesném čase a své poloze,

49

které zpracovává GPS přijímač na Zemi. Pro výpočet polohy (tj. zeměpisné šířky a délky) musí zpracovat přijímač signál minimálně ze tří družic. Pro výpočet polohy a nadmořské výšky je nutný signál minimálně ze čtyř družic. Polohu a nadmořskou výšku určí GPS přijímač podle vzdálenosti od jednotlivých GPS satelitu, která se vypočítá na základe znalosti časového rozdílu mezi vysláním a přijetím signálu z družic. Pro zajištění maximální přesnosti výpočtu se hodinový strojek v GPS přijímači synchronizuje na čas atomových hodin na palubě družic. Pohyb družic na oběžné dráze je řízen a sledován prostřednictvím pěti pozemních stanic. Hlavní řídící středisko je na Schrieverově letecké základně v Colorado Sprinte (USA). Vzhledem k tomu, že GPS satelity se pohybují značnou rychlostí (približně 14 000 km/h), jdou jejich palubní atomové hodiny zhruba o 7 mikrosekund za den pomaleji, ve srovnání s atomovými hodinami na Zemi. Druhým faktorem, který ovlivňuje chod atomových hodin na palubě satelitu, je intenzita gravitačního pole. Vlivem slabší gravitace, která je asi čtvrtinová ve srovnání s gravitací působící na zemském povrchu, se atomové hodiny na palubě satelitu denně o 45 mikrosekund předbíhají. Ve výsledku je tedy nutné vrátit čas atomových hodin GPS satelitů o 38 mikrosekund zpět, což je úkol pro zmiňované pozemní stanice. Frekvence družicového GPS signálu byla zvolena tak, aby byl signál nezávislý na denní či roční době nebo na počasí. Všechny GPS přístroje jsou pouze pasivními přijímači dat, která přicházejí z družic. Samotný přijímač žádná data nevysílá. Z tohoto důvodu není možné zjistit polohu GPS přijímače, který někdo v terénu používá. Kromě již zmiňovaného systému GPS funguje v současnosti ruský navigační systém Glonass a plánuje se spuštění evropského navigačního systému Galileo. 5.1.3 Geodata Našim cílem je zakreslování polohy objektů nad již vzniklými datovými vrstvami. Před započetím terénních prací je nutné zkontrolovat v jakém souřadnicovém systému máme podkladová data. GPS pracuje v souřadnicovém systému WGS 84. Pokud tedy máme data například v souřadnicovém systému S-JTSK je zapotřebí data předem nachystat do formátu, se kterým budeme v terénu moci pracovat.

50

5.2 Mapování s GPS přístrojem Pro potřeby školní výuky jsou vhodné různé školní projekty: 5.2.1 Mapa města ve kterém žiji. Úkolem žáků je za pomoci GPS přijímače (zapůjčeného školou, zájmovou organizací) zmapovat svých 10 až 15 oblíbených míst ve městě, kde žije. Fantazii se meze nekladou, může to být například místo bydliště, škola, restaurace, hřiště, kino. Polohu každého objektu žák uloží do paměti GPS přístroje. Po skončení mapování v terénu přenese data do počítačového programu. Počítačový program umí takto získaná data zpracovat a umožní další práci s nimi. Žák za pomocí vhodného mapového podkladu vytvoří přehlednou mapu svého města s vyznačením oblíbených míst. Mapa bude samozřejmě zpracována podle kartografických zásad. 5.2.1.1 Přenos dat z GPS přijímače do počítače Musíte mít GPS přístroj, který umožňuje propojení s počítačem a datový kabel (pokud se komunikace neděje bezdrátově) a software, který propojení umožňuje. Každý výrobce GPS zpravidla nabízí svůj jednoduchý program (Garmin má MapSource). Dobře poslouží i freeware program TrackMaker, který má všechny funkce firemních programů. Data lze zobrazit na libovolné podkladové mapě nebo na libovolné mapě na internetu (např. Google Earth). Program umožňuje import a export jednoduchého textového formátu, zobrazení aktuální polohy na obrazovce počítače a mnoho dalších funkcí.

5.2.2 GPS Graffiti Se současnými GPS přijímači je možné pro žáky základních i středních škol připravit různě hry. Jednou z takových her je GPS Graffiti. Při této hře se využívá funkce mapových GPS přijímačů „záznam prošlé trasy“. Díky této funkci je možné v terénu projít předem naplánovanou trasu ve tvaru nějakého symbolu či obrázku a pomocí GPS přijímače prošlou trasu zaznamenat. Obrázek se zobrazí na displeji GPS přijímače nebo v počítači po stažení zaznamenaných dat.

51

Tato hra je vhodná pro středně pokročilé uživatele GPS přijímačů. Spíše tedy pro studenty 3. a 4. ročníků střední školy. Hra rozvíjí dovednosti získané při klasické výuce zeměpisu.

5.2.3 Geocaching Geocaching je hra na pomezí sportu a turistiky, která spočívá v použití navigačního systému GPS při hledání skrytého objektu zvaného cache, o němž jsou známy jen jeho geografické souřadnice. Při hledání se používají běžné turistické přijímače GPS. Geocaching je vlastně zeměpisná hra na schovávanou. Na začátku geocachingu bylo rozhodnutí vlády Spojených států amerických vypnout chybu uměle zaváděnou do systému GPS. Do té doby bylo využívání GPS drahé a s velmi špatnou přesností v průměru padesát metrů. Od 2. května 2000 se přesnost GPS rázem zvýšila na metry. V internetových diskuzích se hned začalo řešit, jak této přesnosti využít. Jistý Dave Ulmer následující den umístil do lesa v Oregonu schránku a zveřejnil její souřadnice. Kdo ji našel, mohl si z ní něco vzít a zanechat něco svého – knihy, CD, software. Během několika dnů se v USA objevily další podobné schránky a do měsíce byl na internetu web, kam se daly psát dojmy a zážitky z hledání. Slovo geocaching bylo poprvé použito 30. května 2000. Skládá se z předpony geo, označující činnost související s Zemí, a slova cache – skrýš. Vznikla tak jedna z nejznámějších her hraných pomocí GPS přijímačů. První podmínkou pro geocaching je přístup k internetu, aby bylo vůbec možné dozvědět se o místech, kde se cache nacházejí, a zjistit jejich přesné souřadnice. Informace o pokladech lze získat po registraci na stránkách www.geocaching.com nebo na www.geocaching.cz. Zde je možné vyhledávat cache podle zemí včetně České republiky a dalších mnoha kritérií. U českých cache jsou uvedeny i odkazy na portál mapy.cz, podle nichž si snadno uděláte představu, v jakých místech se daný poklad nachází. Takovýchto skrýší se dnes nachází na celém světe asi 220 tisíc, v České republice je možné pokusit se najít celkem přes dva tisíce skrýší.

52

Obr. 14. I takto může vypadat nalezená cache Pro geocaching je tedy potřeba být vybaven GPS přijímačem, nejlépe turistickým navigátorem. Ideálním prostředkem je i mobilní telefon nebo kapesní počítač s vhodným softwarem. Důležité je, aby program uměl vyhledávat body podle zadaných souřadnic a zobrazoval kompas se šipkou, která vás nasměruje k cíli.

53

Postup hry je následující:


Na internetu najdete skrýš, která je v oblasti, ve které ji chcete hledat. Použít můžete webové stránky www.geocaching.com (skrýše po celém světě včetně těch v ČR) nebo www.geocaching.cz ( skrýše v České republice).




GPS souřadnice dané skrýše si uložíte do paměti GPS přijímače. Na webu se nachází popis oblasti, kde se skrýš nachází, mapka dané oblasti a také přesný popis místa, kde je cache uložena.




Vypravíte se k dané skrýši a pomocí GPS přijímače ji lokalizujete. Často bývá skrýš velmi dobře ukryta (např. pod kamenem, v trouchnivějícím kmeni, pod převráceným pařezem apod.).




Ve skrýši se nachází schránka, kde je uložen zápisník (tzv. lolgbook) + tužka. Do zápisníku zapíšete datum a čas svého nálezu a krátkou poznámku například o zážitku při hledání. Dále je ve schránce několik drobností (např. skleněná kulička, pomalovaný kamínek, zrcátko). Až schránku najdete, můžete si z ní nějakou drobnost odnést, ale zároveň do ní musíte něco vložit. Poté uvedete skrýš do původního stavu.




Po návratu z výletu můžete v diskusních fórech na uvedených webových stránkách napsat své zkušenosti s hledáním schránky, jak se vám výlet líbil apod.




Hra je vhodná například pro zařazení do náplně školního výletu. Třídní kolektiv se může rozdělit na skupinky, z nichž každá vyjde ke cache z jiného místa. Skupinu je vhodné doplnit pedagogickým dozorem. Nezáleží ani tak na tom, která skupina objeví skrýš dřív, ale na zážitcích z cesty, na procvičení práce s GPS přijímačem a orientací v terénu.

Jednou z hlavních ideí této hry je objevovat nová zajímavá místa, kam bychom se třeba jinak ani nepodívali a mít radost z nalezeného pokladu. Současně však tato hra naučí její účastníky pracovat s GPS přijímači, orientovat se v terénu, pracovat s mapou (geocaching jde provozovat i bez GPS přístroje).

54

5.2.4 Fotografie na mapách S pomocí vhodného software – například Zoner Photo Studio 10, můžete zobrazit na mapě místo, kde byly pořízeny vámi zhotovené fotografie. V programu Zoner Photo Studio lze fotografiím přiřadit GPS souřadnice. Nejvhodnější je s sebou do terénu vzít digitální fotoaparát a GPS navigaci. Při fotografování si zaznamenat souřadnici fotografovaného místa a v programu pak fotografii tyto souřadnice přidělit. Na internetu je pak k dispozici několik tzv. mapových služeb (serverů, portálů), které pokrývají v různé úrovni a typech mapových podkladů celou Zemi. Pro zobrazení fotografií ze Zoner Photo Studia lze využít libovolný server (např. Mapy.cz nebo Gogole Maps), který umožňuje zobrazení konkrétní pozice formou externího odkazu obsahujícího souřadnice místa ve formátu WGS 84. Jakmile má fotografie přiřazeny souřadnice, objeví se nabídka „ukázat na mapě“. Po kliknutí se na vybraném mapovém serveru zobrazí ikona označující kde byla fotografie pořízena.

Obr. 15. Ukázka propojení fotografií a mapového serveru. (Zpracováno pomocí Zoner Photo Studia)

55

5.2.5 Tématický atlas okolí Hlavním úkolem při realizaci projektu je zlepšit vnímání žáků k jejich okolí s pomocí geografických informačních systémů. Realizace projektu pomáhá rozvíjet projektové vyučování. Žáci se mohou aktivně podílet na sběru dat a vzniku výstupů projektu. V první fázi se seznámí s prostředím GIS, kde budou pracovat s již zhotovenými mapovými díly. Ve druhé fázi budou mapová díly sami vytvářet. Pro vznik nových/vlastních mapových podkladů je nutné získávat a zpracovávat data. Vhodné je vytvořit mezipředmětovou spolupráci - např. zeměpis, přírodopis, dějepis. Při tvorbě map si žáci dalším a zcela spontánním způsobem osvojí znalosti ze zeměpisu, ale i jiných předmětů jako je matematika, přírodopis, občanská výchova s pomocí různých ICT. V průběhu realizace projektu si žáci osvojí samostatnou i skupinovou práci. Práce s GIS umožní žákům poznat nové možnosti využití počítače. Při sběru dat žáci použijí globální poziční systém (GPS), a proto si osvojí i znalosti spojené s touto technologii. GIS a konkrétně sada programů ArcGIS umožňuje vytvářet interaktivní mapy, kde lze vkládat množství atributů, což umožní aktivní zapojení všech žáků (různých tříd). Výsledkem projektu by měl být vzdělávací program, který umožní žákům poznat okolí a lépe se tak připravit k dalšímu studiu. Realizací projektu se má zvýšit zájem, motivace, efektivnost a atraktivnost zeměpisu pro žáky školy. Projekt má vést žáky k samostatnosti, prohloubit jejich zeměpisné znalosti. Žáci si zlepší vnímání prostředí v okolí svého bydliště s využitím geografických informačních systémů GIS. V prostředí GIS lze pracovat s množstvím atributů a příloh. Lze vkládat libovolné informace, které mohou navazovat na jiné vyučovací předměty. Výsledkem projektu tak bude vytvořen tematický atlas okolí školy.

56

6. VÝUKOVÝ FILM Návrh scénáře výukového filmu: Kartografie a geoinformatika pro střední školy byl zpracováván v souladu s Rámcovým vzdělávacím programem pro gymnázia schváleným Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.

6.1 Zařazení tématu výukového filmu do RVP Geografie spolu s geologií, fyzikou, chemií, a biologií spadá do vzdělávací oblasti Člověk a příroda. 6.1.1 Charakteristika vzdělávací oblasti Základní prioritou každé oblasti přírodovědného poznávání je odkrývat metodami vědeckého výzkumu zákonitosti, jimiž se řídí přírodní procesy. Odkrývání přírodních zákonitostí je hodnotné jednak samo o sobě, neboť naplňuje přirozenou lidskou zvědavost poznat a porozumět tomu, co se odehrává pod povrchem smyslově pozorovatelných, často zdánlivě nesouvisejících jevů, a jednak člověku umožňuje ovládnout různé přírodní objekty a procesy tak, aby je mohl využívat pro další výzkum i pro rozmanité praktické účely. Má-li být přírodovědné vzdělávání na gymnáziu kvalitní a pro žáky prakticky využitelné, je zapotřebí, aby je orientovalo v první řadě na hledání zákonitých souvislostí mezi poznanými aspekty přírodních objektů či procesů, a nikoli jen na jejich pouhé zjištění, popis nebo klasifikaci. Hledání, poznávání a využívání přírodních zákonitostí se má tudíž ve vzdělávací oblasti Člověk a příroda na gymnáziu projevovat v mnohem větší míře, než tomu bylo ve stejnojmenné oblasti na základní škole. Takový přístup též v žácích podněcuje touhu po hlubším poznávání řádu okolního světa a nabízí jim možnost intenzivního prožitku z vlastních schopností tento řád hledat a poznávat.

57

6.1.2 Geografie: Geografické informace a terénní vyučování Kartografie a geoinformatika (oblasti výukového filmu) spadají do předmětu Geografie a do vzdělávacího obsahu Geografické informace a terénní vyučování.

6.1.2.1 Učivo:


geografická kartografie a topografie – praktické aplikace s kartografickými produkty, s mapami různých funkcí, s kartogramy




geografický a kartografický vyjadřovací jazyk – obecně používané pojmy, kartografické

znaky,

vysvětlivky,

statistická

data,

ostatní

informační,

komunikační a dokumentační zdroje dat pro geografii


geografické informační a navigační systémy – geografický informační systém (GIS), dálkový průzkum Země (DPZ), praktické využití GIS, DPZ a satelitních navigačních přístrojů GPS (globální polohový systém)




terénní geografická výuka, praxe a aplikace – geografické exkurze a terénní cvičení, praktická topografie, orientace, bezpečnost pohybu a pobytu v terénu, postupy při pozorování, zobrazování a hodnocení přírodních a společenských prvků krajiny a jejich interakce

6.1.2.2 Očekávané výstupy: Žák …


používá dostupné kartografické produkty a další geografické zdroje dat a informací v tištěné i elektronické podobě pro řešení geografických problémů




orientuje se s pomocí map v krajině




používá s porozuměním vybranou geografickou, topografickou a kartografickou terminologii

58




vytváří a využívá vlastní mentální schémata a mentální mapy pro orientaci v konkrétním území




čte, interpretuje a sestavuje jednoduché grafy a tabulky, analyzuje a interpretuje číselné geografické údaje

59

6.2 Scénář filmu Pro připravovaný film věnovaný kartografii a geoinformatice byl připraven tzv. bodový scénář. Jde o jednoduchý scénář popisující natáčení v několika bodech. Je to základní forma scénáře pro natáčení jednoduchých dokumentů a nebo reportáží. Nezabývá se podrobnostmi ve skladbě záběrů, jejich velikostí, počtem, jednotlivými střihy a jejich popisem.








úvodní obrazovka s názvem filmu Kartografie a Geoinformatika tematická část filmu: KARTOGRAFIE vysvětlení pojmu kartografie Kartografie je vědní obor zabývající se znázorněním zemského povrchu a nebeských těles a objektů, jevů na nich a jejich vztahů ve formě kartografického díla a dále soubor činností při zpracování a využívání map. (ČSN 73 0406 Názvosloví kartografie, 1984)




vysvětlení pojmu mapa /na pozadí je obrázek mapy/ Mapa je zmenšené zevšeobecněné zobrazení povrchu Země, ostatních nebeských těles nebo nebeské sféry, sestrojené podle matematického zákona na rovině a vyjadřující pomocí smluvených znaků rozmístění a vlastnosti objektů vázaných na jmenované povrchy. (International Cartographic Asociation /ICA/)

60




následuje část věnovaná historii kartografie prokládaná ukázkami z daných historických období

Obr. 16. Kresba vyrytá do hrotu mamutího klu, nalezeného u Pavlova v roce 1962 /Příklad mapy z dávné historie kartografie./




ukázka nejstarších map Zemí koruny České; Klaudiánova mapa Čech z roku 1518, Fabriciova mapa Moravy z roku 1569, Helwigova mapa Slezska z roku 1561

61

Obr. 17. Klaudiánova mapa Čech z roku 1518 /Příklad nejstarších map Zemí koruny České./

62

 „Současné mapy.“




dělení map podle obsahu – topografické, tematické – vysvětlit a doplnit příklady konkrétních map




dělení map podle měřítka – mapy velkého, středního a malého měřítka – doplněno příklady konkrétních map




dělení map podle účelu – školní, vědecké, pro veřejnost, … – doplněno příklady konkrétních map




glóbus – vysvětlení pojmu Nejdokonalejší model Země.

 Se slovy „Nevýhodou glóbu je, že se s ním dá špatně manipulovat, takže musí být nahrazen mapou“ přechází obraz s glóbem na obraz mapy světa. „Zakřivený zemský povrch není možné jednoduše rozvinout do roviny“




následují kartografická zobrazení – definice pojmu




zkreslení kartografických zobrazení – délkojevná, plochojevná, úhlojevná, kompenzační – vysvětlení pojmů

63




rozdělení kartografických zobrazení podle zobrazovací plochy – válcová, kuželová, azimutální, obecná - vysvětlení doplněné nejlépe animací

Obr. 18. Kartografická zobrazení rozdělená podle polohy osy pomocné plochy /Příklad doplňkového obrázku k textu./

64

 „Nyní již umíme správně přenést zobrazovaný povrch do roviny a můžeme se pustit do vytváření mapy.“




obsah mapy – na konkrétní mapě budou jednotlivé pojmy znázorněny souběžně výkladem „Mapa obsahuje vedle matematických prvků (zeměpisné souřadnice, měřítko a mapový rám) také polohopis, výškopis a popis mapy.“




polohopis – vysvětlení pojmu, zobrazení jednotlivých složek polohopisu souběžně s výkladem




výškopis – vysvětlení pojmu, zobrazení jednotlivých složek výškopisu souběžně s výkladem




popis mapy – vysvětlení pojmu, zobrazení jednotlivých složek popisu mapy souběžně s výkladem

 „Obsah mapy se vyjadřuje pomocí tzv. kartografických vyjadřovacích prostředků, které se nazývají mapové značky“




bodové značky – vysvětlení pojmu, názorná ukázka




liniové značky – vysvětlení pojmu, názorná ukázka

65




plošné značky – vysvětlení pojmu, názorná ukázka




kartogramy a kartodiagramy – vysvětlení pojmu, názorná ukázka pro lepší pochopení rozdílu








legenda mapy - definice

tematická část filmu: GEOINFORMATIKA vysvětlení pojmu geoinformatika Geoinformatika je vědecký obor využívající informačních technologií pro řešení geografických problémů. (Wikipedia: The Free Encyclopedia.)




GIS – vysvětlení pojmu, doplněno obrázkem či animací

66

Obr. 19. Vrstvy GIS


vektorový a rastrový formát – vysvětlení, ukázka




DPZ – vysvětlení pojmu, ukázka




praktické využití GIS a DPZ – ukázka

67




GPS – vysvětlení pojmu, vysvětlení principu fungování, ukázka




praktické využití GPS, ukázky




zábava s GPS – hry geocaching, GPS graffiti







KONEC

závěrečné titulky

68

7. INTERVIEW O OBSAHU SCÉNÁŘE O scénáři k výukovému filmu Kartografie a geoinformatika byla vedena rozprava se studenty prvního a druhého ročníku Gymnázia Vídeňská 47, Brno. Jednalo se o studenty studijního oboru programování. Právě studijní zaměření studentů mělo velký vliv na celou diskuzi. Informace o kartografii, historickém vývoji map, ani o dělení map a samotném obsahu map nezaujaly studenty natolik jako zmínka a geoinformatice. Programátorské třídy na tomto gymnáziu, už z povahy svého zaměření, jsou převážně chlapecké. Žáci byli ve věkové kategorii 16 – 17 let. Studenty zaujala především témata GPS a GIS. S nejrůznějšími přístroji využívajícími právě GPS má značná část studentů (více než polovina) nějakou osobní zkušenost. Někteří mají doma turistický GPS přijímač, část rodičů žáků má ve svém autě navigaci, studenti také mají GPS software v mobilním telefonu. Z celé diskuze vyplývá, že pro studenty samotné je nejzajímavějším tématem právě obor geoinformatika. Výukový film zaměřený na toto téma, bude-li zpracován kvalitně, velký potenciál zaujmout studenty, udržet jejich pozornost a něco je naučit. Oproti tomu učitelé zeměpisu by nebyli tak radikální co se úplného potlačení kartografie týče. Shodují se sice na tom, že tomuto tématu je v používaných učebnicích věnována dostatečná pozornost oproti tématu geoinformatika, nicméně by toto téma z výukového filmu zcela neodstraňovali. Možná je pouze jeho redukce. Téma geoinformatiky bylo zajímavé i pro samotné učitele. Geoinformatika je poměrně mladá vědní disciplína. Většina učitelů se s ní v době svého studia ani nesetkala. Toto téma není zpracováno ani ve většině používaných učebnic. Geoinformatika je však vědní obor, který má svoji budoucnost. Je to obor zajímavý nejen pro studenty, ale i pro pedagogy, kteří se snaží naučit studenty něco, co budou v budoucnu potřebovat, něco, co využijí nejen nyní a také něco, co je může zaujmout a čemu se mohou věnovat dále při studiu na vysoké škole.

69

8. ÚPRAVA VÝUKOVÉHO FILMU Informace, zjištěné při rozpravě se žáky a jejich učiteli z brněnského gymnázia, vedly

k rozhodnutí,

že

je

nutná

určitá

korekce

scénáře

výukového

filmu

Kartografie a geoinformatika. Věcný obsah z hlediska kurikulárního vzdělávání, tak jak je popsán v Rámcovém vzdělávacím programu Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky, je správný. Drobné úpravy lze připustit v části Kartografie, kde lze sloučit některé „obrazy“ do jednoho a částečně tak omezit rozsah informací. Tuto část bych však nevypouštěla zcela neboť i znalost kartografie je potřebná ke kvalitnímu všeobecnému vzdělání každého člověka. Obsah části výukového filmu s názvem Geoinformatika je oproti tomu možné rozšířit a to především o praktické ukázky.


Jak vypadá GPS přijímač a jak se s ním pracuje




Využití GPS v praxi – sledování aut, zemědělství, …




Možnosti GIS




Ukázka programu na práci s GIS




Praktické použití GIS – krizový management, katastr nemovitostí, …




Mobilní GIS




GPS mapování

70

9. ZÁVĚR V první části této diplomové práce jsem se zabývala metodami výuky s použitím informačních a komunikačních technologií. Dále pak oporou, kterou má tento způsob výuky ve vyhláškách a usneseních Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky. Nedílnou součástí bylo také to, jak jsou vzděláváni pedagogové, kteří s těmito technologiemi pracují a kteří své vědomosti a zkušenosti předávají dále svým žákům. Další část práce tvoří přehled výukových programů či portálů, které mohou učitelé při výuce zeměpisu použít. Překvapivě v tomto případě není problémem nedostatek financí na využívání moderních didaktických pomůcek jako jsou výukové filmy, výukový software a jiné programy. Problémem je nedostatečná nabídka trhu s těmito pomůckami. Pro výuku geografie tak mohou být použity převážně zahraniční programy zaštiťované známými firmami a organizacemi v oblasti geografických informačních systémů, přírodních věd apod. Některé tyto kvalitní zahraniční programy

pro využití v České

republice přebírají a do češtiny překládají různé organizace, samozřejmě s podporou českého Ministerstva školství. Ostatní jsou k dispozici pouze v angličtině. Počinů na tomto poli, které by pocházeli z řad český firem či sdružení není mnoho. V podstatě žádný výukový materiál nepokrývá oblast kartografie či geoinformatiky. I ostatní oblasti geografie jsou poměrně chudě zastoupeny. Zeměpis zřejmě nepatří k lukrativním oborům, na které by se firmy zaměřovaly. Český student, který dostatečně neovládá anglický jazyk, je tak do značné míry ochuzen. Úroveň vybavení škol je dnes již dostačující pro potřeby výuky. Co však není dostačující je úroveň a především množství výukových programů české provenience. V nabídce pro české školy se nevyskytuje ani jeden výukový film pro hodiny zeměpisu se zaměřením na kartografii, geoinformatiku či dokonce obojí. Proto je další částí této diplomové práce návrh scénáře výukového filmu Kartografie a geoinformatika pro střední školy. Film, pokud by byl zrealizován, by tak vyplnil mezeru na trhu výukového materiálu pro české střední školy. Výukový film je jednoduchý a účinný prostředek na zvýšení znalostí studentů základních i středních škol. Jistě by také přinesl vítané zpestření hodin zeměpisu jak pro samotné žáky, tak i pro jejich pedagogy.

71

I pro pedagogy je tato učební opora přínosem. Cenný čas pedagoga věnovaný výuce a zejména přípravě na výuku, kterou nelze ošidit, má-li být výuka kvalitní a držet krok s novými poznatky v daném oboru, se musí konkrétnímu pedagogovi jednoznačně zhodnotit. Čas ušetřený při tvorbě učební opory, můžeme vhodně investovat v jiných oblastech. Závěrem bych chtěla říci, že je žádoucí, aby byly ve výuce používány nové metody, které mohou podpořit zájem žáků o probíranou látku a zvýšit jejich motivaci pro učení. Zároveň však nelze pochybovat o významu učitele pro účinnost školní práce.

72

Použité zkratky DPZ … Dálkový průzkum Země DVPP … Další vzdělávání pedagogických pracovníků GIS … Geographical Information System (Geografický Informační Systém) GLOBE … Global Learning and Observations to Benefit the Environment GPS… Global Positioning System (Globální Poziční Systém) ICT … Information and Communication Technology (informační a komunikační technologie) MGIT … Mobile GeoInformation Technology (mobilní geoinformační technologie) MŠMT … Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy NASA … National Aeronautics and Space Administration NSF … National Science Foundation RVP … Rámcový vzdělávací program SIPVZ … Státní informační politika ve vzdělávání

73

Seznam použité literatury a dalších pramenů a) Literatura BAŠTÁŘ, V., HERBER, V., HYNEK, A.:Maturita ze zeměpisu. Nakladatelství České geografické společnosti , s.r.o., Praha, 2000. BIČÍK, I., JANSKÝ, B., a kol.: Příroda a lidé Země. Nakladatelství České geografické společnosti , s.r.o., Praha, 2001. CHRÁSKA, M.: Počítače ve výuce. Olomouc, 2004. JŮVA, V.: Pedagogicky princip názornosti. Brno, 1966. KAŠPAROVSKÝ, K.: Zeměpi I. v kostce. Nakladatelství FRAGMENT, Havlíčkův Brod, 1999. KONTROVÁ, L.: Tabula a krieda alebo počítač a dataprojektor?. In XXIII International Colloquium. Brno, 2005. ONDRÁČEK, J.: Názorné vyučování na základní devítileté škole. Praha, 1971. SKALKOVÁ, J.: Obecná didaktika. Nakladatelství ISV, Praha, 1999. STEINER, I., ČERNÝ, J.: GPS od A do Z. eNav, s.r.o., Praha 2006, 4. vydání, 264 str.

74

b) Internetové stránky Česká škola dostupná na http://www.ceskaskola.cz Český geocaching dostupný na http://www.cesky-geocaching.com/ GEOCACHING.COM dostupný na http://www.geocaching.com Geocaching.cz dostupný na http://www.geocaching.cz Geoinformační portál Gymnázia Františka Palackého Valašské Meziříčí dostupný na http://geo.gfpvm.cz/index.php Geoinformatika populární a hravá dostupné na http://postgis.vsb.cz/gihrave/ GIS.com dostupné na http://www.gis.com Internetové stránky spol. ARCDATA PRAHA, s.r.o. dostupné na http://www.arcdata.cz Internetové stránky společnosti ESRI dostupné na http://www.esri.com Internetové stránky společnosti ZONER software, s. r. o. dostupné na http://www.zoner.cz/default.asp KLEČKOVÁ, K.: Aplikace mobilních GIS a GPS pro sběr dat a mapování. Dostupné na http://www.fce.vutbr.cz/veda/dk2004texty/pdf/06_Geodezie%20a%20kartografie/6_01_Pr akticke%20aspekty%20geodezie%20a%20kartografie/Kleckova_Katerina.pdf Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky – oddíl vzdělání/ SIPVZ dostupné na http://www.msmt.cz/vzdelavani/sipvz Multimediální učebnice Kartografie a geoinformatika dostupná na http://www.geogr.muni.cz/ucebnice/kartografie/ My Wonderful World dostupný na http://www.mywonderfulworld.com Nakladatelství ALTER dostupné na http://www.alter.cz Nakladatelství SILCOM, CD-ROM & Multimedia, s.r.o. dostupné na http://www.silcom-multimedia.cz/

75

PEŠEK, J.: Geocaching – hra na lovce pokladů. Dostupné na http://www.lidovky.cz/geocaching-hra-na-lovce-pokladu-dmj-/ln-svettechniky.asp?c=A071217_231432_ln-svet-techniky_pse Rámcový vzdělávací program pro gymnázia dostupný na http://www.rvp.cz/soubor/RVP_G.pdf SÁRKOZI, R.: Tradiční pedagogika versus moderní. Dostupné na http://www.blisty.cz/2005/3/14/art22401.html Sdružení TEREZA dostupné na http://www.terezanet.cz Seminář Mobilní GIS – GIS Ostrava 2005 dostupný na http://klokan.vsb.cz/seminare/seminar2005.pdf Standart ICT služeb ve škole – metodický pokyn dostupný na http://www.msmt.cz/uploads/soubory/SIPVZ_files/MP30799_2005_Standard_a_Plan.pdf The GLOBE Program dostupný na http://www.globe.gov Volitelný modul Zeměpis a ICT v rámci SIPVZ dostupný na http://zemepis.gfxs.cz/modul/

76

Přílohy a) tištěné Příloha 1. ICT v českém školství 2006 Příloha 2. My Wonderful World - Parents: 10 Ways to Give Your Kids the World Příloha 3. My Wonderful World - Educators: 10 Ways to Give Students the World Příloha 4. My Wonderful World - Kids & Teens: Geography Is 10 Cool Things

b) elektronické – na CD Příloha 5. A GLOBE Learning Investigation – GPS Investigation Příloha 6. My Wonderful World – Geography Fun! Příloha 7. National Geographic - What Works in Geography Education Příloha 8. Popularit – Orbitální Galileo Příloha 9. Popularit – Itinerář pro družice Příloha 10. Popularit – Jak se měří Země

77