UNICORN COLLEGE Katedra ekonomiky a managementu
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Autor BP: Lukáš Zvěřina Vedoucí BP: Mgr. Jana Kimrová
2015
Praha
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem svou bakalářskou práci na téma Využití a vývoj aplikací pro digitální výuku na základních školách v předmětu matematika vypracoval samostatně pod vedením vedoucího bakalářské práce a s použitím výhradně odborné literatury a dalších informačních zdrojů, které jsou v práci citovány a jsou také uvedeny v seznamu literatury a použitých zdrojů. Jako autor této bakalářské práce dále prohlašuji, že v souvislosti s jejím vytvořením jsem neporušil autorská práva třetích osob a jsem si plně vědom následků porušení ustanovení § 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb. V ................................... dne
................................. (Lukáš Zvěřina)
Poděkování Děkuji vedoucí své bakalářské práce Mgr. Janě Kimrové za velmi účinnou pomoc, podporu a cenné připomínky při tvorbě práce. Dále děkuji Mgr. Danielu Preislerovi za spolupráci při realizaci výzkumné části práce a Mgr. Mileně Jakoubkové za jazykovou korekturu některých částí práce. Také děkuji všem žákům třídy 6.A ZŠ a gymnázia v České Kamenici (školní rok 2013/2014) za spolupráci ve výuce s iPady. V neposlední řadě děkuji Jakubu Zvěřinovi a Kamile Starkbaumové za cenné připomínky k textu práce i Ing. Vítu Beranovi a Mgr. Zdeňku Bukvářovi za podporu v prvních krocích zavádění digitálních technologií. Z obětavou podporu při studiu děkuji i svým rodičům.
Využití a vývoj aplikací pro digitální výuku na základních školách v předmětu matematika
Usage and development of software for digital education on elementary schools in Mathematics
6
Abstrakt Bakalářská práce je zaměřena na vývoj a řízení nasazení aplikací pro tablet iPad. Práce je rozdělena do dvou částí, teoretické a praktické. Teoretická část práce se věnuje problematice managementu zavádění digitálních technologií v základním školství, popisem podobně zaměřených projektů a charakterizuje zařízení iPad a možnosti jeho využití ve vzdělání se zaměřením na výuku matematiky. Obsahem výzkumné části je analýza využití aplikace, vytvořené pomocí programu iBooks Author, v přímé výuce na základní škole a zjištění názorů pedagogů a žáků na využívání digitálních výukových pomůcek. Výzkumné šetření bylo provedeno pomocí kvalitativních a kvantitativních metod. Jako hlavní metody byly zvoleny pozorování vyučovací hodiny, dotazník pro žáky a polostrukturovaný rozhovor s vyučujícími a ředitelem školy. Klíčová slova: iPad, interaktivní vzdělávání, didaktika matematiky, školský management, zavádění ICT
7
Abstract The bachelor’s thesis is focused on iPad tablet application development and deployment management. The thesis is divided into two parts: theoretical and practical. The theoretical part of the thesis deals with the problems of the management of digital technology deployment in the system of elementary schools, describes projects that have a similar focus, and characterizes an iPad and the possibilities of using it in education, focusing on mathematics education. The research part includes an analysis of the use of an application created using the iBooks Author program when teaching directly mathematics at elementary school and findings concerning teachers and pupils’ opinions on the use of digital teaching aids. The survey research has been done using qualitative and quantitative methods. Lesson observations, a questionnaire for pupils, and a semi-structured interview with teachers and a headmaster have been chosen as the main methods. Keywords: iPad, interactive education, didactics of mathematics, ICT implementation strategy, educational management
8
Obsah
Úvod ............................................................................................................................................................. 13 1
Specifika managementu nasazení a provozu ICT na základních školách ................. 15 1.1
Základní školy a ICT .............................................................................................................. 15
1.2
Metodik ICT .............................................................................................................................. 16
1.3
Specifika zavádění moderních ICT technologií. ......................................................... 17
1.4
Projekt Vzdělávání 21 .......................................................................................................... 18
1.4.1
Popis projektu ................................................................................................................ 18
1.4.2
Zapojené technologie................................................................................................... 19
1.4.3
Zapojení rodičů a učitelů ............................................................................................ 21
1.4.4
Průběh projektu............................................................................................................. 21
1.4.5
Závěry projektu ............................................................................................................. 23
1.5
2
Některé navazující a podobné projekty ........................................................................ 23
1.5.1
Flexibook 1:1 .................................................................................................................. 23
1.5.2
Vzděláváme pro budoucnost .................................................................................... 24
1.5.3
Škola dotykem ................................................................................................................ 24
1.5.4
Projekty společnosti Apple........................................................................................ 24
Popis didaktiky využití v matematice..................................................................................... 26 2.1
Základní pedagogická teorie ............................................................................................. 26
2.1.1
Konstruktivismus .......................................................................................................... 26
2.1.2
Konektivismus................................................................................................................ 26
2.1.3
Didaktická specifika v matematice ......................................................................... 27
2.2
Rizika při tvorbě digitálních pomůcek pro výuku matematiky ........................... 28
2.2.1
Zacílení výuky na ovládání aplikace ...................................................................... 28
2.2.2
Práce s chybou a dobrá zpětná vazba ................................................................... 29 9
2.2.3 3
Možnosti využití iPadu k výuce matematiky na základní škole ................................... 31 3.1
Základní popis verzí tabletu iPad .................................................................................... 31
3.2
Další vybavení pro výuku s iPady .................................................................................... 32
3.2.1
Stolní či mobilní počítače Apple .............................................................................. 32
3.2.2
Apple TV ........................................................................................................................... 32
3.2.3
iKufr.................................................................................................................................... 33
3.3
Možnosti využití ve výuce matematiky ......................................................................... 34
3.3.1
Vzdělávací aplikace ...................................................................................................... 34
3.3.2
Kancelářské aplikace ................................................................................................... 35
3.3.3
Dotykové interaktivní tabule a jejich obslužný software .............................. 35
3.3.4
Interaktivní učebnice a elektronické knihy ........................................................ 35
3.4
4
Problematika testování............................................................................................... 30
Podpora využití iPadů ve vzdělávání v ČR ................................................................... 36
3.4.1
Společnost 24U s. r. o ................................................................................................... 36
3.4.2
Komunita iSen ................................................................................................................ 36
3.4.3
Komunitní servery ........................................................................................................ 36
Cíle a metodologie výzkumné části práce ............................................................................. 38 4.1
Cíle výzkumné části............................................................................................................... 38
4.2
Hypotézy ................................................................................................................................... 38
4.3
Metodologie výzkumné části ............................................................................................. 39
4.3.1
Kvalitativní výzkum ..................................................................................................... 39
4.3.2
Kvantitativní výzkum .................................................................................................. 39
4.4
Popis použitých metod ........................................................................................................ 40
4.4.1
Polostrukturovaný rozhovor .................................................................................... 40
4.4.2
Pozorování ....................................................................................................................... 40
4.4.3
Dotazník ............................................................................................................................ 41
4.5
Charakteristiky místa šetření............................................................................................ 42 10
5
6
4.5.1
ZŠ a Gymnázium Česká Kamenice .......................................................................... 42
4.5.2
ZŠ Kunratice .................................................................................................................... 43
Dotazníkové šetření....................................................................................................................... 44 5.1.1
Určení záměru dotazníku: ......................................................................................... 44
5.1.2
Příprava otázek .............................................................................................................. 45
5.1.3
Vlastní tvorba dotazníku ............................................................................................ 48
5.1.4
Zadávání dotazníku ...................................................................................................... 48
5.2
Vyhodnocení odpovědí z dotazníků ............................................................................... 49
5.3
Závěr dotazníkového šetření............................................................................................. 52
Polostrukturovaný rozhovor ..................................................................................................... 53 6.1
Popis výzkumného vzorku ................................................................................................. 53
6.2
Provedení pohovoru ............................................................................................................. 53
6.3
Otázky první části rozhovoru ............................................................................................ 54
6.3.1
Jaké jsou podle vás hlavní přínosy ICT v přímé výuce? ................................. 54
6.3.2
Jaká jsou podle vás hlavní překážky zavádění ICT do přímé výuky? ........ 54
6.3.3
Jaký je váš názor na digitální výuku formátu 1:1? ........................................... 54
6.3.4
Je nabídka bezplatných materiálů pro digitální výuku dostatečná? ......... 54
6.3.5
Je nabídka placených materiálů pro digitální výuku dostatečná? ............. 55
6.4
6.4.1
Jaké důvody vás vedly k nasazení iPadů do výuky? ........................................ 55
6.4.2
Na čem podle vás záleží efektivita výuky s iPady ? .......................................... 55
6.4.3
Jak hodnotíte nabídku aplikací pro iPad v českém jazyce?........................... 55
6.5 7
Otázky druhé části rozhovoru .......................................................................................... 55
Závěry a vyhodnocení strukturovaných rozhovorů ................................................. 55
Pozorování vyučovacích hodin ................................................................................................. 56 7.1
Popis prostředí a cíle pozorování .................................................................................... 56
7.1.1
Evokační část .................................................................................................................. 57
7.1.2
Část uvědomění ............................................................................................................. 57 11
7.1.3
Část reflexe ...................................................................................................................... 58
7.1.4
Další součásti pomůcky .............................................................................................. 59
7.2
Vyhodnocení videozáznamů.............................................................................................. 59
7.2.1
Průběh úvodní a evokační části ............................................................................... 60
7.2.2
Průběh fáze uvědomění .............................................................................................. 60
7.2.3
Průběh fáze reflexe ....................................................................................................... 61
7.3
Závěry pozorování................................................................................................................. 62
Závěr............................................................................................................................................................. 63 Seznam použitých zdrojů ..................................................................................................................... 64 Tištěné publikace ................................................................................................................................ 64 Elektronické publikace ..................................................................................................................... 65 Seznam obrázků....................................................................................................................................... 68 Seznam tabulek ........................................................................................................................................ 69 Seznam grafů............................................................................................................................................. 70 Seznam příloh ........................................................................................................................................... 71 Příloha č.1 – Dotazník použitý pro šetření .................................................................................... 72
12
Úvod Téma bakalářské práce „Využití a vývoj aplikací pro iPad ve výuce matematiky“ jsem si zvolil z důvodu své aktivní účasti na několika projektech, zabývajících se problematikou využití digitálních technologií ve vzdělávání. Oblast využití digitálních technologií ve vzdělávání patří již několik let k hlavnímu směru zvyšování individualizace a kvality vzdělávání v České republice. Zároveň se ale jedná o oblast relativně nedostatečně popsanou a bez velkého množství praktických zkušeností s využitím jednotlivých přístupů k zapojení digitálních pomůcek do vzdělávacího procesu, ale panuje většinová shoda odborné i laické veřejnosti, že efektivní zapojení digitálních technologií má ve vzdělávání velký potenciál rozvoje. Rozhodl jsem se tedy přispět studiem využití digitální pomůcky iPad na základních školách. Cílem mé bakalářské práce je podat popis problematiky využití aplikací pro iPad ve vzdělávacím procesu v kontextu zkušeností s využitím rozdílných digitálních pomůcek. Zároveň bych rád poskytl podnět k rozvoji konkrétních typů aplikací, které vykazují velkou efektivitu a přínos pro všechny účastníky vzdělávacího procesu. Bakalářská práce se člení na část teoretickou a praktickou (výzkumnou). Teoretická část obsahuje celkem tři kapitoly. První kapitola uvádí základní přístupy a specifikuje osoby, zapojené do procesu nákupu a zavádění jednotlivých digitálních pomůcek do užívání na základních školách. Zabývá se i stručnou analýzou výsledků projektů, ukončených v nedávné době, které poskytují aktuální informace o nárocích na digitální pomůcky. Druhá kapitola přibližuje současný přístup a nároky ohledně pomůcek k výuce matematiky a zabývá se i stručnou analýzou některých častých didaktických chyb při tvorbě digitálních pomůcek. Třetí kapitola stručně charakterizuje možnosti digitální pomůcky iPad a jejím využitím při výuce na základních školách. Kapitola také obsahuje základní přehled nejčastěji využívaných aplikací při výuce na základních školách. Dále uvádí informace o české komunitě osob zabývajících se vzděláváním a metodikou práce s touto pomůckou. Výzkumná část se realizovala na Základní škole a gymnáziu v České Kamenici a Základní škole Kunratice, kde jsem nasbíral veškeré mé zkušenosti s nasazováním iPadů do vzdělávání. Metodika výzkumu a jeho rozsah je náplní čtvrté kapitoly mé práce. Pátá
13
kapitola pak popisuje provedení a závěry dotazníkového šetření. Šestá kapitola se zabývá provedením strukturovaných pohovorů s vyučujícími různých základních škol o celkových zkušenostech s využitím digitálních pomůcek v přímé výuce. Sedmá kapitola obsahuje rozbory dvou vyučovacích hodin s příkladem tvorby a využití digitální pomůcky sestavené podle nejmodernějších trendů ve výuce matematiky.
14
1 Specifika managementu nasazení a provozu ICT na základních školách Následující kapitola poskytuje stručný popis řízení a zavádění digitálních pomůcek v prostředí běžných základních škol v České republice. Pro digitální pomůcky a vlastně veškerou výpočetní techniku se ve školství používá pojem ICT prostředky, a proto tento termín budu využívat v celé své práci. Stav prostředků ICT a hlavně systém podpory jejich zavádění a používání se na jednotlivých školách diametrálně liší. Jsou tu školy, kde všechny prostředky ICT zahrnují počítače v kanceláři školy a jednu počítačovou učebnu, a také školy, kde na síti fungují řádově stovky zařízení. Konkrétní problémy s řízením ICT se tedy mohou lišit, popisuji proto jen problémy nejčastěji zmiňované řediteli škol a osobami za ICT na školách odpovědnými. Provoz ICT z hlediska managementu, je také velmi málo popsanou součástí školského řízení organizace, a proto jsem podklady pro sepsání této kapitoly čerpal z jediných dvou aktuálních a dostupných zdrojů knižních, a hlavně z článků na pedagogických portálech.
1.1 Základní školy a ICT Ve vybavení základních škol v České republice digitální technikou jsou poměrně značné rozdíly. Zásadní rozdíly jsou i v konceptu rozvoje a nasazení digitálních technologií. Většina škol využívá ICT zejména pro kancelářské aplikace a vedení i správu školní administrativy. Podíl využití ICT prostředků v přímé pedagogické činnosti na základních školách každým rokem roste1, nicméně například ve školním roce 2013/2014 byl podíl využití ICT při sledovaných hodinách ČŠI na 2. stupni kolem 50 %2. Zásadním problémem, identifikovaným například ve zprávě Evropské komise3, je nedostatečný koncept rozvoje a využití ICT na úrovni jednotlivých škol. Tento problém souvisí s úskalím financování personálního zajištění podpory a servisu ICT technologií ZATLOUKAL, Tomáš. VÝROČNÍ ZPRÁVA České školní inspekce za školní rok 2012/2013. Praha: Česká školní inspekce. 185 s. Dostupné také z: http://www.csicr.cz/getattachment/dbb46d47-e52b-49ba915f-b47cdb82cae4 2 ZATLOUKAL, Tomáš. VÝROČNÍ ZPRÁVA České školní inspekce za školní rok 2013/2014. Praha: Česká školní inspekce, 2014. 197 s. Dostupné také z: http://www.csicr.cz/getattachment/dd56770f-221142bf-92d3-8265b8cb3530 3 Survey of schools ICT in education: benchmarking access, use and attitudes to technology in Europe's schools. Luxembourg: Publications Office, 2013. ISBN 978-927-9281-211. s. 130-139 1
15
na základních školách. V současné době rostou možnosti dotací nákupu ICT vybavení z různých zdrojů, jako jsou například projekty evropské unie, MŠMT, příspěvky od zřizovatele a v neposlední řadě i dary od sponzorů či rodičů. Naopak možnosti financovat personální zajištění podpory ICT je stále velmi omezeno a stojí na takřka dobrovolnické práci jednotlivých vyučujících. Jedinou položkou rozpočtu školy hrazenou ze státního rozpočtu a určenou přímo na ICT je snížení úvazku pro pedagoga ve funkci metodik ICT. Toto snížení je závislé na počtu žáků školy a pohybuje se od 3 do 5 hodin přímé vyučovací činnosti týdně. Na technickou správu sítě a další podporu zavádění ICT musí vedení škol čerpat prostředky z jiných kapitol rozpočtu školy, určených na zajištění jiných aktivit školy.
1.2 Metodik ICT Funkce metodik ICT (někdy označován jako „koordinátor ICT“) je funkce popsaná a stanovená vyhláškou 317/2005upravené vyhláškou 412/2006, a zejména § 9. Výkonem funkce metodik ICT je ředitelem školy pověřen některý z pedagogických pracovníků, který by měl splňovat kvalifikační požadavky dané zmíněnou vyhláškou, a to zejména absolvování zvláštního kvalifikačního studia v délce nejčastěji 1 roku. Další vzdělání v oboru informačních a komunikačních technologií není vyžadováno. Posledním požadavkem je alespoň 3letá praxe ve školství. „Mezi základní funkce a náplň práce metodika ICT patří:
metodicky pomáhat kolegům v integraci ICT do výuky většiny předmětů doporučovat a koordinovat další ICT vzdělávání pedagogických pracovníků koordinovat užití ICT ve vzdělávání koordinovat nákupy a aktualizace software v souladu se školním vzdělávacím programem zpracovávat a realizovat ICT plán školy koordinovat provoz informačního systému školy“1
Z výše uvedeného popisu je vidět, že metodik ICT má funkci zejména při koordinaci nákupů ICT a při základní metodické podpoře zavádění nových metod ICT.
ÚLOVEC, Roman. ICT metodik, ICT koordinátor [online]. 2010 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://clanky.rvp.cz/clanek/c/OSB/8013/ICT-METODIK-ICT-KOORDINATOR.html/ 1
16
Funkcí metodik ICT bývá často pověřen některý ze zaměstnanců školy, a to zejména vyučující informatiky. Výkonu funkce se tedy musí věnovat až po splnění svých hlavních pedagogických povinností. Práci se tedy věnuje v odpoledních nebo večerních hodinách.1 Navíc je na velké většině škol tato funkce spojena spíše s technickou správou sítě a instalacemi než s poskytováním technické podpory vyučujícím. Zároveň také metodik ICT často nemá patřičný vhled do současných možností v oblasti síťově infrastruktury, možností pracovních stanic a nabídky vzdělávacích aplikací. Je omezen na prostředí jedné školy a na studium jiných systémů bohužel, vzhledem k časté vytíženosti problémy servisního rázu, nemůže vyčlenit dostatečný čas.
1.3 Specifika zavádění moderních ICT technologií. Zásadní slovo při zavádění nových ICT technologií má na drtivé většině škol ředitel/ka dané instituce. Většinou své záměry konzultuje s metodikem ICT a samozřejmě se zaměstnancem pověřeným ekonomikou školy. Málokdy dochází k obousměrné komunikaci směrem k ostatním pedagogickým pracovníkům. Ostatní pedagogičtí pracovníci často ale poskytují vedení školy podměty získané na různých předváděcích akcích a seminářích. Ředitel/ka základní školy je ve svém rozhodování často omezen/a některými z těchto faktorů:
Neznalost rozpočtových zdrojů využitelných na investice do ICT Malý přehled o nabídce možných řešení Neucelený či chybějící koncept rozvoje ICT Omezení daná kompatibilitou se stávajícím vybavením Omezený počet „příkladů dobré praxe“ v oblasti školství
Většina škol financuje vybavení ICT v rámci tzv. ONIV , jejichž výše se každý rok mění. Navíc se ze sumy prostředků, označovaných jako ONIV se hradí nákupy a servis všech dalších školních pomůcek i veškerá školení pedagogických zaměstnanců školy. Druhá možnost je financování z dotací rozvojových programů EU či přímých dotací MŠMT
IVANOV, Radek. Aktivní ICT podpora pro učitele [online]. 2014 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://blogs.technet.com/b/skolstvi/archive/2014/04/14/aktivn-237-ict-podpora-pro-u-itele-www-rvpcz.aspx 1
17
nebo zřizovatele. I zde se jedná o nepravidelnou a většinou nenárokovou možnost financování. Z těchto důvodů většina vedoucích pracovníků nemá možnost dlouhodobě odhadnout a rozvrhnout investice do ICT vybavení. Omezení daná malým přehledem o nabídce možných řešení a neuceleným konceptem jsou více popsána v kapitole zabývající se funkcí metodika ICT. Bohužel ani „příkladů dobré praxe“ není mnoho a většinou se jedná o systémy vybudované pomocí výrazných slev v rámci pilotních projektů. Aplikace podobných systémů není pak na dalších školách možná, neboť náklady na pořízení takového řešení nejsou v možnostech běžných základních škol v České republice.
1.4 Projekt Vzdělávání 21 Projekt Vzdělávání 21 byl společným projektem Nakladatelství Fraus a společností AVMedia, Hewlett-Packard a dalších partnerů a jeho cílem projektu bylo najít optimální a efektivní způsob zapojení moderních digitálních technologií do vzdělávacího procesu. Výstupem měla být ucelená koncepce výuky s využitím kvalitního vzdělávacího obsahu v kombinaci s účelným využitím moderních digitálních a interaktivních technologií. Celý projekt byl také hodnocen a sledován z hlediska didaktiky a metodiky využitých postupů a přístupů. Odborným garantem byla Pedagogická Fakulta Univerzity Karlovy v Praze, a to zejména katedra matematiky, katedra didaktiky matematiky a katedra českého jazyka. Projekt měl poměrně velký ohlas v médiích, a to ve formě vstupů v České televizi, denním tisku, magazínech a samozřejmě i v on-line periodikách. Mediální výstupy je možno dohledat na webu projektu1. 1.4.1 Popis projektu Vizí projektu bylo porovnávat přístupy k výuce a výsledky dvou paralelních tříd stejného ročníku (začínalo se 6. ročníkem), kdy jedna ze tříd byla vzdělávána výrazně více pomocí digitálních technologií. Každý žák takové třídy byl vybaven vlastním netbookem a učitel mohl ve výuce využívat další digitální technologie, jako například interaktivní tabuli či systém řízení výuky formátu 1:1. Tento formát označuje výuku plně digitalizovanou, kdy každý žák má svoje vlastní zařízení využitelné pro výuku. Umož-
1
www.vzdelavani21.cz
18
nuje učiteli a žákům individuálně využívat v každé vyučovací hodině, bez nutnosti stěhování do speciálně vybavené učebny. Druhá projektová třída byla vzdělávána pomocí klasických pomůcek s využitím interaktivní tabule. Obrázek 1: Výuka formátu 1:1 (využití software společnosti Tierney)
Zdroj: http://www.tierneybrothers.com/Assets/SMARTWebsiteImages/Sync/ill_sync_directSupport.jpg?ts=022932
Projekt byl plánován jako 4letý, se zapojením 3 základních škol v první fázi projektu. Tato fáze tedy zahrnovala celkem 6 tříd (přibližně 110 žáků). Výstupy byly ověřovány zejména v předmětech matematika, fyzika, český jazyk a anglický jazyk. Po prvním roce projektu byly zapojeny další 3 základní školy. 1.4.2 Zapojené technologie V následující tabulce je možno najít základní přehled o použitých technologiích. Tabulka popisuje vybavení použité při startu projektu na ZŠ Kunratice. Vybavení na zbylých školách se nijak výrazně nelišilo, s výjimkou Wi-Fi připojení, které si každá ze škol řešila individuálně. Tabulka 1: Přehled hardware pro projekt Vzdělávání 21 Typ
Popis
Žákovský netbook
HP Mini 5101, 10.1"
Interaktivní tabule
Dotyková Smartboard 680
Operační systém žákovských NB
Windows XP Home
Wi-fi připojení
Využití AP Linksys
Zdroj: Web projektu www.vzdelavani21.cz
19
Asi nejpodstatnější součástí dodávaných technologií byl samozřejmě vzdělávací obsah nainstalovaný v žákovských i učitelských stanicích. Většina nainstalovaného softwaru byla poskytnuta partnery projektu zdarma nebo s výraznou slevou z katalogové ceny. Menší část softwaru byla použita z běžně dostupných zdrojů, s licencí umožňující využití ve vzdělávání. Základní přehled užitého softwaru v první fázi projektu je možno najít v následující tabulce. Tabulka 2: Popis software zapojeného do projektu Vzdělávání 21 Typ
Popis
SMART notebook 9 SE
Software umožňující práci s interaktivní tabulí, tvorbu prezentací pro interaktivní tabule Smartboard a jejich přehrávání a zobrazení.
SMART Sync 9
Řešení digitální třídy umožňují přímou komunikaci a ovládání žákovských stanic ve vyučovací hodině, včetně zamykání obrazovek a zasílání pracovní souborů.
Interaktivní učebnice Sada interaktivních učebnic pro 6. ročník, které obsahoFRAUS
valy kromě klasických textů i interaktivní animace, videa a další multimediální materiál.
MS Office 2007 Profes- Kancelářský balík zahrnující textový editor, tabulkový sional
kalkulátor a program na tvorbu prezentací.
Teacher manager
Program pro tvorbu poznámek a přidávání nadstavbového obsahu do interaktivních učebnic Fraus. Nainstalováno do stanic určených pro vyučující.
LMS Moodle
On-line systém v rámci volné licence, který umožňuje sdílení výukového obsahu a informací, včetně testování žáků. Tento systém byl využit na jedné ze třech projektových škol, a to na ZŠ Kunratice
Zdroj: Web projektu www.vzdelavani21.cz
V průběhu projektu byl samozřejmě prováděn upgrade na vyšší verze takřka všech produktů. Vzhledem k rozšiřující se nabídce interaktivních materiálů a softwaru od nakladatelství Fraus bylo v jednotlivých letech postupně rozšiřováno programové vybavení žákovských i učitelských stanic. O těchto změnách se zmíním v přehledu časového vývoje projektu. 20
1.4.3 Zapojení rodičů a učitelů Zapojení rodičů do celého projektu se soustředilo zejména na investice nutné pro nákup žákovských stanic a také podporu pro moderní technologie. Na jednotlivých školách se míra zapojení rodičů do investice podstatně lišila. Na Základní škole Kunratice byla nutná investice ve výši přibližně 75 % nákladů na pořízení stanice a příslušenství (spoluúčast cca 7000 Kč). Na dalších školách byla díky dotaci z prostředků zřizovatele účast ve výši přibližně 40 %, resp. 20 % nákladů, a to ve výši 4000 Kč, resp. 2000 Kč. Na těchto školách byl ale díky tomu o projekt takový zájem, že bylo nutné o místa v digitální třídě i losovat. Ve všech třech školách se tedy povedlo odpovídajícím způsobem naplnit obě třídy. Učitelé na počátku projektu prošli sérií školení zaměřených na ovládání programového vybavení učitelských i žákovských stanic. Míra dovedností v ovládání digitálních pomůcek se individuálně dramaticky lišila a tento faktor se poté stal rozhodujícím pro míru zapojení digitálních pomůcek do vyučovacích hodin jednotlivých kantorů. Většina učitelů vnímala moderní digitální pomůcky jako jednoznačný přínos vzdělávacímu procesu, ozývaly se ale i názory opačné. 1.4.4 Průběh projektu První rok projektu (2010) provázel vysoký zájem médií i odborné veřejnosti. Zájemců o náslech ve vyučovacích hodinách v digitální třídě byl velký počet a jednalo se o odborníky na didaktiku jednotlivých předmětů, zástupce kateder didaktiky informatiky i o zástupce jiných škol se zájmem o podobný styl využití digitálních technologií. Závěry hodnotících zpráv potvrzují základní vize projektu, a to zejména předpoklad zajímavějšího a efektivnějšího vyučování pomocí digitálních technologií1 a fakt, že se notebook stává pro děti kromě hračky i nezbytnou učební pomůckou2. Zároveň se objevují i první problémy projektu, a to zejména nízká individuální úroveň počítačové gramotnosti vyučujících a časté potíže technického rázu1,2. Zásadním problémem byla často
Výroční hodnotící zpráva k projektu VZDĚLÁNÍ21: Žáci z digitálních tříd jsou aktivnější a učení je více baví [online]. 2010 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/75-1nihodnotici-zprava-2010.pdf 2 Hodnocení průběhu 1. pilotní fáze projektu – březen 2010 – [online]. 2010 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z:http://www.vzdelani21.cz/download/v21/76-3499-2010_03_hodnotici_zprava_o_prubehu_pilotaze_vzdelani21[1].pdf 1
21
neodpovídající infrastruktura jednotlivých škol a bylo nutné výrazně investovat do infrastrukturních prvků, zejména infrastruktury wi-fi. Celý projekt také znamenal výrazný nárůst vytížení správců ICT na jednotlivých školách. Tyto problémy v menší míře přetrvávaly po celou dobu projektu a zvýšená potřeba řešení školní infrastruktury byla jedním ze závěrů celého projektu. V průběhu druhého roku projektu (2011) byly již známy první výsledky srovnávacího testování tříd. Jejich závěry přiznávaly lepší výsledky srovnávacích testů v digitálních třídách, nicméně tyto výsledky není možné přímo interpretovat jako jednoznačný přínos výuky s využitím digitálních technologií. Lepší výsledky digitálních tříd mohly být ovlivněny i výběrem žáků a celkovou atmosférou v třídním kolektivu. Zájem rodičů byl na všech školách velký, a proto za pomoci investice samotných rodičů vznikají na každé ze škol nejméně dvě další digitální třídy 6. ročníku. V druhém roce projektu přetrvává potřeba řešit technologické potíže a znovu se ukazuje potřeba efektivního a profesionálně vybudovaného prostředí školní infrastruktury1. Novinkou je nasazení LMS systému Flexilearn, který integruje interaktivní učebnice s možností on-line testování a dalšími vlastnostmi popsanými například v popisu LMS Moodle v tabulce č. 2 na straně 16. Závěry třetího roku projektu jsou obdobné jako v předchozích letech. Potvrzují přinos digitální techniky v oblasti individualizace výuky s častou, okamžitě poskytovanou zpětnou vazbou a výrazný přinos digitální techniky pro názornost výuky. Výraznou měrou ale využití potenciálu závisí na dovednostech a vlastnostech učitele a jeho osobnost je pro vzdělávací proces stále klíčová2. Zájem rodičů o investici do digitální pomůcky na většině škol značně opadl a ředitelé jednotlivých škol se zaměřili na pořízení mobilní učebny, umožňující digitální výuku obdobným způsobem.
Průběžná, hodnotící zpráva projektu, květen 2011 [online]. 2011 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/79-hodnotici-zprava-kveten-2011.pdf 2 MAZÁČOVÁ, Nataša a kol. Závěrečná zpráva projektu vzdělání21 třetí školní rok – 2011/2012. Praha: Pedagogická fakulta univerzity Karlovy v Praze, 2012. Dostupné z: http://www.mediakom.cz/csweb/images/stories/vzdelani21/2013_08_ZpravaUK/2013_V21_UK_zaverecnazprava.pdf. s.16 1
22
1.4.5 Závěry projektu Zásadní výstupy je možno najít v závěrečných zprávách projektu, které jsou až na jedinou (z roku 2012/2013) neveřejné, ale díky svému zapojení do projektu jsem měl možnost se s nimi důkladně seznámit. Zprávy potvrdily velký potenciál využití digitálních pomůcek, a to i ve formě výuky 1:1. Projekt také našel velké množství „ukázek dobré praxe“ a sloužil jako inspirace pro zavádění mobilních učeben i výuky s využitím digitálních pomůcek na mnoha školách. V souladu se zveřejněnou závěrečnou zprávou se ukázal velký nedostatek kvalitního a uceleného vzdělávacího obsahu. S výjimkou interaktivních učebnic Fraus bylo nutné všechen materiál dohledávat na speciálních serverech, kde učitelé sdílejí svůj obsah. Příklady takových serverů jsou portály Veskola.cz, dumy.cz a další. Vzdělávání pomocí digitálních interaktivních pomůcek s využitím systému 1:1 také naráželo na technologické problémy, a to jak v případě drátové i bezdrátové infrastruktury, tak i v případě náročné údržby žákovských stanic. Z hlediska metodiky se ukázala významná role učitele při zavádění digitálních pomůcek. Osobnost učitele ovlivní tedy výsledky vzdělávacího procesu více než prosté nasazení digitálních technologií. Zároveň také velký počet učitelů nedokáže tyto pomůcky používat cíleně a efektivně.
1.5 Některé navazující a podobné projekty 1.5.1 Flexibook 1:1 Na projekt Vzdělávání 21 navázal v roce 2013 projekt novější, Flexibook 1:1. Školy zapojené do toho projektu nevyužívaly již počítače kategorie netbook, ale plně dotykové tablety iPad. Projekt také více specifikoval cíle a omezoval se pouze na využití tabletu místo klasické papírové učebnice. Byl určen pro podobnou skupinu žáků jako projekt Vzdělávání 21, využíval ale efektivnější model zavádění digitálních technologií, založený na dílčích výstupech z projektu Vzdělávání 21. Výstupy projektu jsou obdobné jako u projektu Vzdělávání 21. Opět potvrzují větší zájem dětí o výuku a domácí přípravu s využitím digitálních technologií. Výrazně ale opět upozorňují na potřebu efektivní a komplexní podpory, která se bude zabývat
23
nejen zajištěním podpory technického rázu (např. řešení konektivity a funkčnosti zařízení), ale hlavně podporou metodiky zavádění a využití digitálních technologií a v neposlední řadě bude poskytovat i kvalitní a dostupný vzdělávací obsah.1 1.5.2 Vzděláváme pro budoucnost Ambiciózní projekt společnosti Microsoft ověřující využití tabletů s operačním systémem Windows 8. Projekt testuje zavádění tabletů na následujících čtyřech typově rozdílných scénářích (tedy na čtyřech školách):
Zapojení jedné konkrétní třídy, vybavené tablety Přenosná mobilní učebna vybavená tablety Zapojení vlastních zařízení do výuky (BYOD) Vyučující vybavení tablety pro použití při výuce
Spektrum námětů a problémů vyskytujících se na pilotních školách v tomto projektu bylo díky záběru projektu skutečně rozsáhlé. Jedním se závěrů projektu je potřeba propracované koncepce nasazení, a hlavně funkční a stabilní školní drátová i bezdrátová síť2. 1.5.3 Škola dotykem Projekt spoluorganizovaný společností Samsung a nadací EDULAB, který zahrnuje 12 škol rozložených po celé republice. Jedná se o testování tabletů s operačním systémem android, s využitím dalších audiovizuálních pomůcek a dotykové tabule. Projekt byl zahájen ve školním roce 2014/2015 a jeho první výsledky budou uveřejněny až po uzávěrce této bakalářské práce. Projekt nicméně navazuje na individuální projekty základních a středních škol s využitím tabletů s operačním systémem Android. 1.5.4 Projekty společnosti Apple Společnost Apple má několik individuálních projektů, realizovaných od roku 2011. V současné době se jedná například o projekt iPad pro učitele. Tento projekt od školního roku 2013/2014 poskytuje učitelům možnost využívat ve vyučování kombinaci
Mohou se i české základní školy vydat na digitální dálnici? [online]. [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: https://www.fraus.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/mohou-se-i-ceske-zakladni-skoly-vydat-na-digitalni-dalnici-13462 2 NEUMAJER, Ondřej a Daniela RŮŽIČKOVÁ. Souhrnná zpráva projektu Vzděláváme pro budoucnost. Praha, 2015. Dostupné také z: http://download.microsoft.com/download/3/F/D/3FD3AC36-3FA34053-B7F2-4C7D6DE70627/Souhrnna%20zprava%20Vzdelavame%20pro%20budoucnost%20v3.pdf. s 13 1
24
iPadu a zobrazovací jednotky Apple TV. Projekt probíhá dodnes a jedná se již o třetí kolo se stoupajícím zájmem vyučujících. V přímé výuce s žákovskými tablety již od roku 2011 běží projekt na ZŠ a gymnáziu v České Kamenici a v minulém školním roce zde experimentálně probíhá i výuka s první třídou kompletně vybavenou iPady1.
Digitalizace výuky: Stále více škol testuje tablety a dotykové tabule [online]. 2014 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://www.mobilmania.cz/bleskovky/digitalizace-vyuky-stale-vice-skol-testuje-tabletya-dotykove-tabule/sc-4-a-1328433/default.aspx 1
25
2 Popis didaktiky využití v matematice 2.1 Základní pedagogická teorie Popsat komplexní pohled pedagogické teorie na využití digitálních pomůcek výrazně přesahuje rozměr pro se pokusím o stručné shrnutí nejmodernější poznatků, týkající se tématu práce. Zájemce o hlubší popis problematiky odkazuji na seznam použité literatury. 2.1.1 Konstruktivismus V současné pedagogické teorii získává velký podíl teorie konstruktivismu. Tato teorie je založená na předpokladu, že si každý žák postupně buduje svůj vnitřní systém poznání. Nekopíruje tak pasivně řešení předkládaná učitelem, ale snaží se na řešení úloh přijít vlastním způsobem, za využití předcházejících zkušeností a poznatků. Konstruktivistické vyučování se vyznačuje velkým zastoupením tvořivé práce, práce ve skupině a častým řešení úloh vycházejících z reálného života. Velmi často jsou také použity názorné pomůcky a zde je výrazný prostor pro využití digitálních technologií1. Příkladem konstruktivistické teorie, aplikované při výuce matematiky, je výuka podle prof. Hejného2, často diskutovaná odbornou i laickou veřejností v mediích. 2.1.2 Konektivismus Příkladem teorie, která popisuje komplexní přístup ke vzdělávání pomocí digitálních technologií, je teorie konektivismu. Jedná se o rozšíření teorie konstruktivistické. Výukové metody respektující konektivismus jsou plně konstruktivistické, ale jdou přece jen ještě o poznání dál. Teorie popisuje komplexní přístup k získávání a ukládání informací a učí žáky využívat informace získané z rozličných zdrojů3. Velmi dobře tak popisuje výzvy a úskalí moderní informační doby. Alespoň elementární znalost závěrů
Dvacet pět kapitol z didaktiky matematiky. Praha: Univerzita Karlova v Praze – Pedagogická fakulta, 2004, ISBN 80-7290-189-3. s.13 – 16. 2 HEJNÝ, Milan a František KUŘINA. Dítě, škola a matematika: konstruktivistické přístupy k vyučování. Vyd. 1. Praha: Portál, 2001, 187 s. Pedagogická praxe. ISBN 80-7178-581-4. 3 BRDIČKA, Bořivoj. Konektivismus – teorie vzdělávání v prostředí sociálních sít [online]. [cit. 2015-0720]. Dostupné z: http://spomocnik.rvp.cz/clanek/10357/KONEKTIVISMUS---TEORIE-VZDELAVANI-VPROSTREDI-SOCIALNICH-SITI.html 1
26
a přístupů konektivistické teorie je jistě velice využitelná v případě tvorby rozsáhlejších vzdělávacích aplikací. Základní principy konektivistické teorie je možné shrnout do těchto bodů1:
Učení je proces, během něhož dochází k propojení specializovaných uzlů všeobecné komplexní sítě (sdílení přístupu k informačním zdrojům, znalostí). Poznávání je založeno na množství různorodých zkušeností (spojení různých kultur, použití odlišných technologií). Schopnost poznávat je vždy mnohem důležitější než momentální skutečné znalosti. Navazování a údržba spojení je podmínkou soustavného poznávání (budování komunity). Klíčovou kompetencí je schopnost rozeznat souvislosti mezi různými obory, koncepty či ideami. Přítomnost (aktuálnost) je důležitým atributem konektivistických vzdělávacích aktivit (nic nemusí být zítra pravda). I neživá zařízení jsou schopna učení (formování struktury sítě, způsoby vyhledávání informací). Vlastní rozhodování je součástí vzdělávacího procesu (měnící se realita vyžaduje schopnost měnit vlastní postoje). Vzdělávací aplikace v dnešní době by již neměla být zaměřena jen na úzkou sku-
pinu problémů často omezenou daným studijním rozsahem určitého ročníku a předmětu. Mnohdy dokonce aplikace obsahuje pouze pár typů úloh na úzce vymezené téma (např. dělení zlomků). Tento značně omezený rozsah je samozřejmě možno použít i u aplikace, která je součástí nějakého většího celku (např. interaktivní učebnice). Rozsáhlejší aplikace by měly obsahovat přesahy do jiných oblastí vzdělávání. 2.1.3 Didaktická specifika v matematice Jak je uvedeno v předchozím textu, v didaktickém přístupu k matematice v současné době převažuje přístup konstruktivistický. Tento využívá pomůcky (a to včetně digitálních) jako podměty k aktivaci samostatného uvažování žáka o daném problému. Cílem pomůcky tedy většinou není žákovi prozradit správný postup, ale vhodným způsobem ho k vyřešení úlohy navést. Jiný úkol samozřejmě mají pomůcky a aplikace určené pro opakování a upevnění učiva. I v případě takových pomůcek je ale potřeba brát v potaz doporučení konstruktivistické teorie1.
VANÍČEK, Jiří. Příprava učitelů na používání technologií při výuce matematiky a její rizika. Pedagogika. 2010, LX. s. 130 1
27
Pomůcka, která slouží žákům k pochopení učiva, by měla následovat stejná pravidla, která vymezuje konstruktivistická teorie pro vyučující. Tato pomůcka vlastně nahrazuje práci učitele, který má inspirovat a motivovat žáka k řešení úlohy vlastním způsobem. Základním úkolem v tomto případě je žákovi dát podmět k samostatné práci1. Mezi časté chyby, které mohou destruovat konstruktivistický přístup, patří například: •
dát žákovi řadu návodů, které ho vedou krůček po krůčku k výsledku předčasně prozradit žákovi výsledek upozornit žáka na chybu a nenechat jej na chybu přijít samostatně nutit žáka k použití jedné konkrétní strategie a nenechat jej rozvinout další, vlastní strategie U pomůcek a aplikací zaměřených na upevňování a procvičování učiva je situ-
ace odlišná. Zde není účelem nahrazovat a doplňovat výkladovou práci učitele, ale poskytnout žákovi dostatek podmětných úloh k procvičování. Zde je důležitá efektivní práce s chybou a zásady testování v souladu s konstruktivistickou teorií.
2.2 Rizika při tvorbě digitálních pomůcek pro výuku matematiky Užití digitálních technologií sebou rozhodně nenese jen pozitiva, a proto je při vývoji a využití digitálních technologií potřeba vždy zvážit všechna rizika a již v návrhu aplikace se pokusit je eliminovat, případně značně omezit jejich dopady. V následujícím textu se pokusím zmínit některá rizika a zásadní chyby zmiňované ve zprávách k proběhlým projektům, popsaným v první kapitole této práce. 2.2.1 Zacílení výuky na ovládání aplikace Častým rizikem, které se může projevit již při návrhu a tvorbě aplikace, je zacílení výuky na ovládání aplikace namísto na matematické dovednosti v aplikaci probírané a procvičované. Žáci se musí daleko více soustředit na řešení úskalí technologického rázu, což v důsledku vede k výraznému poklesu výuky matematických kompetencí.
Dvacet pět kapitol z didaktiky matematiky. Praha: Univerzita Karlova v Praze – Pedagogická fakulta, 2004, ISBN 80-7290-189-3. s. 18 1
28
Jedná se většinou o nežádoucí efekt, s výjimkou aplikací využívajících kancelářský software (např. tabulkový kalkulátor). I v těchto případech je ale nutno pamatovat na primární účel aplikace, a tím je výuka matematiky1. Zvláštní případ znehodnocení aplikace je možno pozorovat u některých interaktivních didaktických her v matematice, kdy herní mechanismus umožňuje dosáhnout „vítězství“ bez řešení matematických úloh, pouze vhodně zvolenou strategií a dobrým odhadem samotného mechanismu. Přínos pro výuku matematiky je u takových aplikací velmi malý. Jako příklad uvádím aplikaci zmíněnou ve zprávě projektu Vzdělávání 21.2 Obrázek 2: Ukázka appletu
„Applet, v němž žáci hledali ekvivalentní zlomky, neumožnil žákům udělat chybu, a tak, aby vytvořili dvojice ekvivalentních zlomků, stačilo pohybovat kartou s jedním zlomkem nad ostatními kartami, až se obě karty k sobě přimkly. Z videozáznamu je jasné, že řada žáků tento trik objevila.“2
Zdroj: Vlastní zpracování
2.2.2 Práce s chybou a dobrá zpětná vazba Práce s chybou a poskytování zpětné vazby patří mezi základní pedagogické dovednosti a je jí v pedagogické teorii i jednotlivých předmětových didaktikách věnována poměrně velká pozornost. Okamžitá zpětná vazba je považována za jednu z největších výhod a předností digitálních technologií3. Většinou není problém zobrazit žákovi zpětnou vazbu ihned po odeslání řešení úlohy, nebo dokonce i v průběhu jednotlivých
VANÍČEK, Jiří. PŘÍPRAVA UČITELŮ NA POUŽÍVÁNÍ TECHNOLOGIÍ PŘI VÝUCE MATEMATIKY A JEJÍ RIZIKA. Pedagogika. 2010, LX. s. 130 2 MAZÁČOVÁ, Nataša a kol. Závěrečná zpráva projektu vzdělání21 třetí školní rok – 2011/2012. Praha: Pedagogická fakulta univerzity Karlovy v Praze, 2012. Dostupné také z: http://www.mediakom.cz/csweb/images/stories/vzdelani21/2013_08_ZpravaUK/2013_V21_UK_zaverecnazprava.pdf. s. 16 3 WOODS, David. 10 ways that math education is changing. [online]. 2013 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://www.dreambox.com/blog/10-ways-math-education-changing 1
29
kroků řešení. Bohužel se tato zpětná vazba u většiny aplikací omezuje pouze na vyhodnocení správnosti výsledku, a to formou „ano/ne“. Ztrácí se tedy významná část zpětné vazby a práce s chybou, a to možnost navést žáka ke správnému postupu, a hlavně ho motivovat ke kritickému zamyšlení nad nesprávným postupem a nalezení chybného kroku.1 Zpětná vazba aplikací by tedy měla být propracovaná s ohledem na typ řešených úloh a problémů, ale tato tvorba může být časově a obsahově velmi náročná. Proto jsou tvůrci aplikace v této oblasti často omezeni technologickými možnostmi a také rozsahem aplikace. 2.2.3 Problematika testování Rozlišené formy ověřování znalostí (testování) jsou nedílnou součástí procesu vzdělávání. Moderní pedagogická věda mu sice přisuzuje menší roli než v letech minulých, ale stále zůstává jednou z podstatných složek. Většina vzdělávacích aplikací nějaké takové prvky obsahuje. Problematika testování je ale problematikou velmi obsáhlou. Při tvorbě samotných testových úloh, volbě jejich struktury a typu i při určení celkových parametrů výsledného testu, je nutné vždy znát cílovou skupinu testovaných žáků a hlavně se řídit nejmodernějšími zásadami pedagogické vědy. Většinou se opět jedná o proces značně náročný na dovednosti a znalosti tvůrců, takže je to proces časově náročný, a tím pádem i poměrně nákladný. Platí také, že některé typy testových úloh (např. úlohy s otevřenou dopovědí) jsou technologicky náročné a často i neproveditelné.
STEHLÍKOVÁ, Naďa a Jana CACHOVÁ. Konstruktivistické přístupy k vyučování a praxe. Praha: JČMF, 2006. s. 20-23 1
30
3 Možnosti využití iPadu k výuce matematiky na základní škole 3.1 Základní popis verzí tabletu iPad Myšlenku směřování vývoje předestřel Steve Jobs v roce 1983: Obrázek 3: Steve Jobs předsta- „Strategy is really simple. What we want to do is we vuje iPad want to put an incredibly great computer in a book that you can carry around with you and learn how to use in 20 minutes… and we really want to do it with a radio link in it so you don’t have to hook up to anything and you’re in communication with all of these larger databases and other computers.“ V lednu roku 2010 byl iPad představen, jeho předprodej byl zahájen 12. března v USA a do 3. května byl prodán milión kusů. Velký komerční úspěch se podařilo zopakovat i u dalších generací iPadů (2. generace – 2. 3. 2011, 3. generace – 7. 3. 2012, 4. Zdroj:https://en.wikipedia.org/wiki/iPad#/media/File:Steve_Jobs_with_the_Apple_iPad_no_logo_(cropped).jpg
generace – 23. 10. 2012 a iPad Air – 22. 10. 2013). K nabízeným modelům také přibyla kategorie iPad mini (23. 10. 2012), která je menší, „sedmipalcovou“ verzí. Zatím poslední generace iPadu, s ozna-
čením iPad Air 2, byla představena ve čtvrtek 16. října 2014. Základním rozdílem mezi kategorií mini a klasickým provedením je velikost, a to 9,7 palců pro standardní verzi a 7 palců pro verzi mini. Takřka všechny tablety je možno zakoupit s kapacitou 16, 32 nebo 64 GB, u nejnovější verze i s kapacitou 128 GB. Jiné technické parametry se u jednotlivých verzí liší a ovlivňují zejména výkon. Důležitá je ovšem podpora nejnovějšího operačního systému iOS 8 a budoucí podpora nového systému iOS 9. Ta je plánována pro iPad 2 a novější verze, včetně verzí mini. Nabídka je celkem široká a při výběru tak škola musí zvážit hned několik hledisek. Tím prvním je pochopitelně cena, dále životnost, potřebná kapacita a v neposlední řadě také konektivita, kvalita kamer a výkon. Velkou otázkou bývá volba kapacity, na
31
rozdíl od jiných tabletů není možno kapacitu rozšiřovat pomocí externích karet. Většina škol ale i tak volí nejmenší možnou kapacitu (16 GB), která ale v praxi velmi často nedostačuje. Většina škol zatím volila spíše klasickou velikost s ohledem na využití v klasické či mobilní učebně. V případě výuky formátu 1:1 se jeví menší velikost a váha řady produktů mini jako přednost. Apple dále nabízí celou řadu příslušenství, například ochranná pouzdra či celé sety s externí klávesnicí. Lze pořídit redukce pro připojení iPadu například k projektoru pomocí konektoru VGA, DVI nebo HDMI. Dále čtečku SD karet nebo USB pro fotoaparát atd. V oblasti dalšího příslušenství se pak pochopitelně nabízí také velmi rozsáhlá nabídka od výrobců třetích stran. Mohou to být externí bezdrátové reproduktory, mikrofony, stylusy, ale také mikroskopy nebo dokumentové kamery a velká řada technických „vychytávek“.
3.2 Další vybavení pro výuku s iPady 3.2.1 Stolní či mobilní počítače Apple Pro školy mají stolní počítače v souvislosti s výukou na iPadech využití ve dvou případech, které není možné realizovat na počítačích s operačním systémem Windows či Linux. Prvním je software pro tvorbu a publikaci interaktivních knih iBooks Author a dále program pro hromadnou konfiguraci zařízení Apple s názvem Apple Configurator. Právě možnost tvorby interaktivních učebnic pro mobilní zařízení Apple je jedním z důvodů, proč o pořízení počítače Mac uvažovat. Přípravu aplikace pro ověření výzkumné části jsem například prováděl na mobilním zařízení Apple Macbook Air.
3.2.2 Apple TV Apple TV je přijímač digitálních médií, který umožňuje přehrávat digitální obsah z internetových služeb jako je iTunes Store, YouTube, iCloud a další, případně z jakékoli knihovny iTunes na počítači s operačním systémem OS X nebo Windows v rámci lokální sítě.
32
Největší využití ve výuce má ale Apple Obrázek 4: Zařízení Apple TV TV díky podpoře technologie AirPlay, tedy proprietárního protokolu společnosti Apple, který
umožňuje
bezdrátové
přehrávání
hudby, videa a fotografií mezi zařízeními. Tato technologie umožňuje ve výuce bezdrátově přenášet obraz z iPadu prostřednictvím sítě wi-fi, kdy Apple TV je připojena pomocí HDMI k dataprojektoru, případně k interaktivní tabuli. iPad tak nemusí být připojen standardním kabelem k zobrazovacímu zařízení a vyučující se může volně pohybovat po
Zdroj: Archiv autora
třídě. K Apple TV se současně mohou připojit i žáci ze svých iPadů a prezentovat tak například ostatním svoji práci. Ve své výuce jsem tuto možnost hojně využíval, neboť podporuje také prezentační dovednosti žáků a odpovídá též doporučením konstruktivistické a konektivistické teorie vyučování. 3.2.3 iKufr Mobilní kufr pro hromadnou úschovu, přenášení, nabí- Obrázek 5: Produkt iKufr jení a synchronizaci iPadů nabízí česká společnost 24U s.r.o., která je současně výrobcem tohoto kufru. Kufr tak umožňuje velice snadno iPady přenášet nejen v rámci školy a elektronické zásuvky umožňují nabíjet všechny iPady v kufru najednou. Toto zařízení také umožňuje synchronizovat připojené iPady. V některých školách využívají i verze v pevných bednách, které slouží jako zá- Zdroj: http://skolstvi.24u.cz/ikufr kladny pro dobíjení a synchronizaci až 30 přístrojů iPad.
33
3.3 Možnosti využití ve výuce matematiky 3.3.1 Vzdělávací aplikace V současné době existuje pro iPad velmi široká nabídka aplikací různého zaměření. Vzdělávacích aplikací je k dispozici více než 80 0001. Nabídka je tvořena aplikacemi ze všech oblastí vzdělávání. Velké množství aplikací má zaměření na matematiku, díky jejímu velkému podílu na vzdělávacích plánech všech typů škol na celém světě. Výhodou matematiky je také poměrně malá závislost na jazykové verzi aplikace, ve výuce se dají využít zejména aplikace kompletně v angličtině. Zároveň se také jedná o v současnosti velmi prosazované průřezové vzdělávání, kdy žáci kromě matematických dovedností získávají i dovednosti jazykové. Ovládání je většinou natolik jednoduché, že nečiní drtivé většině žáků problémy s porozuměním. Zvláštním druhem jsou aplikace umožňující tzv. classroom management. Umožní učiteli přímo řídit a ovládat iPady zapojené ve třídě, zasílat jim práci a třeba je i vypnout na dobu práce s jinou pomůckou. Příkladem je aplikace v čes- Obrázek 6: Ukázka výpočtu v aplikaci Bublavá matematika kém jazyce s názvem Bublavá matematika. Aplikace velmi dynamickým způsobem aktivizuje žáky v hodinách matematiky a byla využita v několika vyučovacích hodinách matematiky, jejichž videozáznamy slouží jako jeden z podkladů pro výzkumnou část této práce. Z hlediska didaktiky je ale potřeba volit vhodnou výukovou apli- Zdroj: Archiv autora kaci velmi opatrně a zde se nabídka co do kvality výrazně liší. Některé aplikace slouží spíše jako pomocníci pro kontrolu výsledků, další zábavnou a poutavou formou cvičí jednotlivé matematické dovednosti a některé aplikace respektují plně konstruktivistický přístup a jsou učiteli pomůckou při
APPLE INC. iPad in education [online]. [cit. 2015-07-27]. Dostupné z: https://www.apple.com/education/ipad/apps-books-and-more/ 1
34
výkladu. Každý pedagog pak může velmi efektivně volit mix aplikací odpovídající jeho individuálnímu stylu výuky.
3.3.2 Kancelářské aplikace Apple nabízí pro své operační systémy vlastní balík kancelářských aplikací, který nese název iWork a jehož součástí je textový editor Pages, tabulkový procesor Numbers a nástroj pro tvorbu prezentací Keynote. K dispozici jsou i kancelářské balíky od jiných výrobců např. Microsoft a jeho balík produktů Office 365 pro iPad. Díky těmto aplikacím mohou žáci zpracovávat informace získané například z internetu, ať už formou referátu nebo prezentace. Tabulkový kalkulátor se také často využívá pro procvičování příkladů s možností okamžité zpětné vazby. 3.3.3 Dotykové interaktivní tabule a jejich obslužný software V současné době je většina škol v České republice vybavena velkým množstvím různých interaktivních tabulí. Ačkoli je mezi jednotlivými druhy velká řada rozdílů, jejich základní možnosti využití jsou stejné. Umožňují zobrazovat předpřipravené prezentace nebo jakékoliv jiné dokumenty či audiovizuální soubory. Do zobrazeného obsahu je pak možno kreslit, psát a využívat dalších speciálních efektů. Většina tabulí je také dodávána se speciálním softwarem, který umožňuje připravovat a využívat interaktivní výukové prezentace, a to nejen na zařízení učitele, ale i na zařízeních žákovských. Nejrozšířenějším produktem je program Smart Notebook od společnosti Smarttech. V matematice je využití interaktivní tabule velmi široké a výrazně podporuje názornost výuky. Také je možno prezentovat jednotlivé příklady i na reálných podkladech. Příkladem takového přístupu je vyhledávání a zakreslování os souměrnosti u volně dostupných fotografií památek a jejich následné zobrazování a úprava. 3.3.4 Interaktivní učebnice a elektronické knihy Elektronické knihy jsou pro iPady dostupné přímo přes obchod společnosti Apple, a dokonce je možné pomocí volně dostupného softwaru iBooks Author vytvářet interaktivní elektronické knihy vlastní. Zároveň je možno najít i nabídku kompletních interaktivních učebnic v českém jazyce. Jako příklad je možno uvést sadu učebnic konstruktivisticky orientovaného vyučování metodou profesora Hejného. Učebnice slouží jako 35
přímá podpora výuky, a to zejména díky množství rozšiřujících názorných cvičení. Tato cvičení podporují práci učitele při výkladu a poskytují žákům názornou pomůcku k lepšímu pochopení látky. V případě kombinace interaktivní učebnice a zobrazovacího zařízení či interaktivní tabule, může učitel velmi efektivně podporovat práci celé třídy a zobrazovat podněty k řešení úloh. V oblasti využití elektronických knih a interaktivních učebnic už ve školství proběhlo a probíhá několik projektů, které jsou popsány v první kapitole této práce.
3.4 Podpora využití iPadů ve vzdělávání v ČR 3.4.1 Společnost 24U s. r. o Společnost 24U, s. r. o je akreditovanou společností MŠMT v rámci informačních technologií ve školství. V oblasti vzdělávání se společnost dlouhodobě věnuje podpoře zavádění technologií značky Apple, a zejména iPadů do výuky. Její podpora je velice široká a zahrnuje kromě samotných dodávek zařízení i rozsáhlou metodickou podporu využití iPadů a jiných zařízení ve výuce. Zároveň pořádá největší setkání učitelů využívajících iPady s názvem Učitelský summit1 a zajišťuje i projekt iPad ve výuce, zmíněný v první kapitole této práce. 3.4.2 Komunita iSen Komunitní projekt zaměřený na podporu výuky s využitím iPadů zejména ve výuce dětí a mládeže se speciálními vzdělávacími potřebami (IVP). Základem podpory iSen je komunitní server sloužící ke sdílení návodů a vhodných aplikací pro rozvoj dětí s IVP. Do projektu jsou zapojeni rodiče, učitelé, psychologové a nadšení vývojáři i specialisté na ICT. Součástí projektu iSen je i nabídka školení a pomoci se zaváděním ICT a metodickou podporou využití iPad jako speciální pomůcky. Výuce matematiky je věnován poměrně velký důraz a je zde možno najít mnoho zajímavých aplikací. Více informací je možno najít na webových stránkách projektu2. 3.4.3 Komunitní servery V současné době také existuje velká řada menších komunitních serverů zaměřených na různé aspekty výuky s iPady. Na webových stránkách jednotlivých serverů je možno najít velké množství návodů, aplikací a i zajímavých školení z této oblasti vzdělávání. 1 2
http://www.ucitelskysummit.cz/ http://www.isen.cz
36
Zároveň jsou organizovány menší lokální setkání nadšenců pro tuto oblast vzdělávání. Několik nejznámějších komunitních serverů:
http://www.ipadvevyuce.cz/ http://www.ipadvetride.cz/ http://www.i-school.cz/ http://ipadvevyuce.webnode.cz/
37
4 Cíle a metodologie výzkumné části práce 4.1 Cíle výzkumné části Hlavním cílem bylo analyzovat na konkrétním případě využití speciálně vytvořené pomůcky pro iPad a její nasazení ve školním prostředí při výuce matematiky. Zároveň jsem chtěl ověřit některé závěry z prvních třech kapitol této práce. Ověření se pokusím provést na srovnatelných vzorcích a pomocí podobných metod. Dílčí cíle výzkumné části jsem stanovil takto:
Ověření a porovnání výsledků výzkumu se srovnatelnými projekty Zjistit reakce dětí na pomůcku iPad a novou vzdělávací aplikaci Ověřit možnost využití tvorby aplikací pro školství.
4.2 Hypotézy V dotazníkovém šetření jsem stanovil základní hypotézu v souladu se závěry výzkumu provedeného v roce 2011 v rámci projektu Vzdělávání 211. Tyto závěry jsou v souladu se závěry a výstupy z několika dalších projektů a jsou popsány v první kapitole. Základní hypotéza dotazníkového šetření tedy zní: žáci vnímají vzdělávání pomocí digitálních technologií jako zajímavější a zábavnější než při použití klasických pomůcek (H1). Vedlejší hypotézou je tvrzení: žáci při práci s iPady nevnímají technické komplikace jako častou překážku a oceňují intuitivní ovládání iPadu (H2). Při pozorování jsem se zaměřil na metodiku práce s vytvořenou pomůckou. Sledoval jsem zejména prvky konstruktivistické výuky a reakce žáků na jednotlivé součásti. Hypotézou je tvrzení: Didakticky vhodná pomůcka výrazně ovlivní motivaci žáků a pomůže učiteli v konstruktivistickém vyučování (H3). V rámci rozhovorů jsem se zaměřil na názory metodiků ICT a ředitelů na současnou nabídku vzdělávacích aplikací a na jejich pohled na obecnou problematiku ohledně zavádění a managementu ICT na základních školách v České republice. V tomto ohledu jsem nestanovil žádnou konkrétní hypotézu. Získané poznatky jsem porovnával
Výzkum mezi žáky květen 2010. In: Vzdělávání 21 [online]. [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/77-vyzkum-mezi-zaky-kveten-2010.pdf 1
38
se závěry projektů a s představou MŠMT o podpoře využívání ICT zakotvenou například v projektu Výzva 511.
4.3 Metodologie výzkumné části Ve své práci jsem použil některé metody kvalitativního výzkumu - polostrukturovaný rozhovor a pozorování doplněné nestandardizovaným dotazníkem. 4.3.1 Kvalitativní výzkum Kvalitativní výzkum je metoda výzkumu, používaná ve společenských vědách. Zaměřuje se na popis toho, jak jednotlivci či skupiny osob nahlížejí, chápou či interpretují svět. Výzkumník si klade za cíl porozumět situaci tak, jak ji interpretují zainteresované osoby. Metody kvalitativního výzkumu nejsou závislé na teoretické podstatě zkoumaného jevu a není potřeba předem stanovovat hypotézy, které by bylo potřeba výzkumem ověřovat. Naopak kvalitativní výzkum umožňuje formovat nové teorie a hypotézy na základě hloubkové analýzy studovaného jevu2. V případě využití metody kvalitativního výzkumu je nutné brát v potaz omezenost získaných hypotéz v souvislosti s rozsahem zkoumaného vzorku. Zobecňování daných závěrů je možné jen velice opatrně a s ohledem na doplnění kvalitativního výzkum dalšími metodami3. Mezi metody, hojně využívané v kvalitativním výzkumu, patří pozorování a méně strukturované rozhovory a obsahová analýza. Je potřeba zdůraznit, že rozdělení metody mezi kvalitativní a kvantitativní není ostré a různé modifikace nejčastějších metod se vyskytují v obou typech výzkumu. 4.3.2 Kvantitativní výzkum Kvantitativní výzkum velmi často používá k vyjádření svých výsledků statistické metody a přístupy. Cílem takového výzkumu je přesné vyčíslení a vymezení sledovaného Metodický výklad výzvy – Příloha č. 5 výzvy k předkládání žádostí o finanční podporu z OP VK Oblast podpory 1.3 – Další vzdělávání pracovníků škol a školských zařízení. [online]. Č. j.: MSMT-2122/2014, 2014 [cit. 2015-04-23]. Dostupné z: http://www.op-vk.cz/filemanager/files/file.php?file=35663 2 ŠVAŘÍČEK, Roman. ŠEĎOVÁ, Klára. Kvalitativní výzkum v pedagogických vědách. Vyd. 1. Praha: Portál, 2007, s. 17 – 19. ISBN 978-80-7367-313-0 3 ŠVAŘÍČEK, Roman. ŠEĎOVÁ, Klára. Kvalitativní výzkum v pedagogických vědách. Vyd. 1. Praha: Portál, 2007, s. 20 – 26. ISBN 978-80-7367-313-0 1
39
jevu. Zásadním předpokladem pro dobře provedený kvantitativní výzkum je dobrá formulace cílů tohoto výzkumu nejlépe včetně hypotéz, které chceme tímto výzkumem ověřit. S ohledem na velikost studovaného vzorku je možné získané závěry i generalizovat a to jednodušeji, než v případě kvalitativního výzkumu1. Metody hojně využívané v kvantitativním výzkumu jsou charakteristické standardním pojetím. Nejčastěji se setkáváme se standardizovaným dotazníkovým šetřením a obsahovou analýzou a strukturovaným pohovorem.
4.4 Popis použitých metod 4.4.1 Polostrukturovaný rozhovor Tato metoda sběru dat patří mezi metody kvalitativního výzkumu a je volbou prostřední varianty mezi volným a plně strukturovaným rozhovorem. Polostukturovaný rozhovor je označován jako rozhovor pomocí návodu2. Badatel využívá předem připravený seznam otázek a oblastí, které chce s tazatelem probrat. Tento připravený seznam zajištuje vyjádření ke všem požadovaným tématům a umožňuje badateli velmi efektivně využít čas rozhovoru. Zároveň nechává i možnost doplňujících otázek, vedoucích k lepšímu porozumění názorům tázaného a nechává tázanému možnost uplatnění vlastního náhledu na situaci3. Tento typ rozhovoru jsem uskutečnil celkem u 5 vyučujících z různých škol. Celý záznam rozhovoru byl nahráván na diktafon a délka pohovoru nepřesáhla 30 minut. K nahrávání na diktafon neměla žádná z dotazovaných osob připomínky. Tato skutečnost značně usnadnila sběr dat. 4.4.2 Pozorování Pozorování je metoda, většinově používaná v kvalitativním výzkumu k studiu skutečného stavu a zaznamenání procesů, jejímž cílem je „zachytit, co se děje a jak vypadá
OLECKÁ, Ivana. IVANOVA, Kateřina. Metodologie vědecko-výzkumné činnosti. Olomouc: Moravská vysoká škola Olomouc, 2010, s. 17-22. ISBN 978-808-7240-335 2 HENDL, Jan. Kvalitativní výzkum: základní metody a aplikace. Vyd. 1. Praha: Portál, 2005, s. 174. ISBN 80-736-7040-2 3 OLECKÁ, Ivana. IVANOVA, Kateřina. Metodologie vědecko-výzkumné činnosti. Olomouc: Moravská vysoká škola Olomouc, 2010, s. 39. ISBN 978-808-7240 1
40
daná situace. Popis by měl být přesný, detailní a neměl by obsahovat triviální informace“ 1.
Pozorování bylo zvoleno jako metoda doplňková, proto i její rozsah není tak velký. Pozorováno bylo celkem 2 výukové hodiny matematiky ve dvou paralelních 6. třídách. Vystupoval jsem v pozici zúčastněného pozorovatele jako vyučující školní třídy na ZŠ Česká Kamenice a celá vyučovací hodina byla nahrávána na videokameru a následně vyhodnocena. Struktura pozorování odpovídala metodice použité v práci R. Jozekové2. Zajímal mne přístup žáků k ovládání iPadu a případné technické obtíže v práci. Zároveň jsem sledoval zaujetí žáků pro práci na vytvořené vyučovací pomůcce. 4.4.3 Dotazník Dotazník je považován za jednu z metod kvantitativního výzkumu, která je podobná strukturovanému pohovoru. „Dotazník je vlastně způsob psaného řízeného rozhovoru. Na dotazy, které jsou na rozdíl od rozhovoru psané, se vyžadují písemné odpovědi.“ 3
. Metoda dotazníkového šetření patří mezi náročné metody výzkumu, a proto jsem ve
své práci věnoval velký důraz na všechny aspekty dotazníkového šetření jak z hlediska organizace celého šetření, tak i z hlediska psychologicko-pedagogického při tvorbě otázek. Celý proces tvorby a vyhodnocení dotazníku je popsán v samostatné kapitole. Dotazníky jsem použil pro vzorek přibližně 50 žáků Základní školy a gymnázia Česká Kamenice. Jednalo se o žáky 6. třídy a dotazníky byli zadávány v součinnosti s vyučujícím informatiky, jímž byl ředitel školy Mgr. Daniel Preisler.
ŠVAŘÍČEK, Roman. ŠEĎOVÁ, Klára. Kvalitativní výzkum v pedagogických vědách. Vyd. 1. Praha: Portál, 2007, s. 159. ISBN 978-80-7367-313-0. 2 JOZEKOVÁ, Renata. Způsoby využití netbooků a interaktivní tabule učiteli matematiky na základní škole. [online]. Praha, 2012. Diplomová práce (Mgr.). Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta. Dostupné z: https://is.cuni.cz/webapps/zzp/download/120092540/?lang=cs. 3 KOHOUTEK, Rudolf. Dotazník jako průzkumná metoda. In: Psychologie v teorii a praxi [online]. [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://rudolfkohoutek.blog.cz/1002/dotaznik-jako-pruzkumna-metoda 1
41
4.5 Charakteristiky místa šetření 4.5.1 ZŠ a gymnázium Česká Kamenice
Obrázek 7: Učebna s počitačiMac – Česká ZŠ a gymnázium Česká Kamenice je státní kamenice školská instituce sídlící v příhraničním městě Česká Kamenice. Jsou zde vzdělávány děti ve školním věku od 6-15 let (první a druhý stupeň základního vzdělávání) s možností přestupu na terciální vzdělávání ve formě osmiletého gymnázia. Škola je nadstandardně vybavena výpočetní technikou, žáci mají k dispozici učebnu vybavenou 30 iPady 2. generace, Zdroj: http://www.zs-gymnazium.cz/VismoO 1 kde může probíhat výuky všech předmětů studijního plánu. Na škole je též jedna třída prvního stupně vybavena iPady 4. generace, které využívají v širokém spektru vyučovacích předmětů. Třídy druhého stupně využívají pro výuku informatiky učebnu s 30 počítači MAC a většina členů pedagogického sboru je vybavená mobilními Macbook- Air. Škola neposkytuje vzdělání speciálně zaměřené na informatiku a též příjmová struktura obyvatelstva nepředpokládá velké procento žáků, kteří mají k dispozici poměrně drahou pomůcku iPad k domácímu užití. Škola byla v letech 2009 – 2014 zapojena do projektu Vzdělávání 21 a v současné době spolupracuje na několik projektech se společností 24U. s. r. o. Ve školním roce 2013-2014 jsem zde působil jako vyučující matematiky a fyziky.
42
4.5.2 ZŠ Kunratice ZŠ Kunratice je státní školská instituce Obrázek 8: Žáci ZŠ Kunratice s netbooky sídlící v městské části Praha Kunratice. Vzdělávány jsou zde děti ve školním věku od 6-15 (první a druhý stupeň základního vzdělávání). Neposkytuje vzdělávání speciálně zaměřené na informatiku. Škola je vybavena mobilní počítačovou učebnou s celkovým počtem 30 stolních počítačů HP-Pavilion. Škola po- Zdroj: Vlastní zpracování skytuje učitelům služby stálého technika pro informační technologie. Škola též ve zkušebním provozu využívá iPad pro výuku na druhém stupni. Škola byla v letech 2009 – 2014 zapojena do projektu Vzdělávání 21 a od školního roku 2013-2014 je zapojena do projektu iPad pro učitele. Ve školních letech 20092014 jsem zde působil jako vyučující matematiky a fyziky a metodik ICT.
43
5 Dotazníkové šetření V kapitole o hrubém nástinu použitých metod bylo uvedeno, že přípravě dotazníku je potřeba věnovat velkou pozornost, aby dotazník poskytoval směrodatné údaje. V případě plánovaného zadávání dotazníku přímo žákům, je potřeba kromě obvyklých pravidel vzít na vědomí také specifika věkové skupiny a při tvorbě otázek je zvažovat velmi pozorně. Mezi základní fáze přípravy dotazníkového šetření patří
Promyšlení záměru Příprava otázek Konstrukce samostatného dotazníků Další velmi důležitou součástí dotazníkového šetření je samotné zadávání do-
tazníků a zajištění srovnatelných podmínek v případě zadávání stejného dotazníku více skupinám dětí. Zásadním prvkem je i motivace žáků k svědomitému vyplnění dotazníku. Též je potřeba promyslet i sběr dotazníků. Závěrečnou fází je celkové vyhodnocení dotazníků a ověření hypotéz dotazníkového šetření1. 5.1.1 Určení záměru dotazníku: Dotazník bude zadáván srovnatelným skupinám žáku 6. ročníku na základní škole s možností využívat mobilní iPad učebnu pro výuku matematiky. Celkový počet respondentů tedy bude roven nejvýše 50 žáků. Vzhledem k věku žáků se v žádném případě nemůže jednat o dotazník dlouhý a též není možné pro tuto věkovou skupinu používat velký počet otevřených otázek. Žáků se také není možno přímo dotazovat na otázky související s konkrétním přínosem iPad pro jejich vzdělávání. U žáků je také možno předpokládat obavy z nepříznivé zpětné vazby v případě domnělých negativních odpovědí2. Na základě výše uvedených závěrů jsem určil parametry dotazníku. Jsou uvedeny v následující tabulce.
PELIKÁN, Jiří. Základy empirického výzkumu pedagogických jevů. Praha: Karolinum, 1998,s. 104-107. ISBN 80-718-4569-8 2 NEUMAYEROVÁ, Jana. Problematika pohybové aktivity dětí na I. Stupni ZŠ. [online]. Brno, 2009. Diplomová práce (Mgr.). Masarykova univerzita, Fakulta pedagogická, Katedra tělesné výchovy. s.47 1
44
Tabulka 3: Parametry dotazníku Parametr dotazníku
Zvolená hodnota
Forma dotazníku
anonymní
Délka dotazníku
13 otázek
Typ otázek
Uzavřené (škálovatelné), pouze 3 otevřené
Nejnižší akceptovaná návratnost 85% Způsob zadávání
Vlastnoručně při příležitosti pozorování
Zdroj: Vlastní zpracování
Základním záměrem dotazníku je navázat na podobný dotazník z projektu Vzdělávání 211. Závěry použitelné a ověřitelné dotazníkem v této práci jsou tyto:
Žáci oceňují výuku pomocí digitálních pomůcek a přijde jim zajímavější Žáci rozlišují práci s interaktivní digitální pomůckou podle kvality a „zajímavosti“ Žáci nemají s ovládáním digitálních výukových pomůcek větší problémy Žáci preferují intuitivní ovládání digitálních výukových pomůcek
Další závěry dotazníkového šetření projektu Vzdělávání 21 nejsou pro naše šetření využitelné. Týkají se přístupu rodičů k digitálním výukovým metodám a také přístupu k volnému času žáků. Zajímavým závěrem šetření, provedeném v závěru projektu byli poměrně velké technické komplikace při výuce a při domácí práci. Zásadně je vnímala většina žáků a provázeli celý projekt. Zejména ke konci projektu, již prakticky zamezovali využívání pomůcek ve formě netbooků se systémem Windows 7 Starter. Na sledované škole využívají iPad již delší dobu, srovnání odpovědí žáků v obou průzkumech (s časovou odlišností přibližně 1 roku) by mohlo napovědět o vhodnosti využití obou technologií pro výuku systémem 1:1. 5.1.2 Příprava otázek Otázka použité v dotazníku je dobré rozdělit do tří skupin. V první skupině jsou otázky hlavní, které zjišťují odpovědi na konkrétní oblasti výchozích hypotéz. Náplní druhé skupiny jsou otázky kontrolní, zajišťující validitu výzkumu a jejích úkolem je se pouze
1
Výzkum mezi žáky květen 2010. In: Vzdělávání 21 [online]. [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/77-vyzkum-mezi-zaky-kveten-2010.pdf
45
změnou formulace dotazovat na otázky hlavní. V případě rozdílných odpovědí je možnost korelovat odpovědi a vybrat pouze dotazníky validní. Třetí skupina otázek jsou otázky motivační. Tyto otázky se týkají dotazovaného tématu, ale jejich funkce je motivovat žáky k smysluplnému vyplňování celého dotazníku. Tyto otázky nebudou použity jako zdroj informací pro závěry dotazníkového šetření. Otázky první skupiny Základem odpovědí na otázky první skupiny je čtyřstupňová škála vhodně pozměněná individuálně u každé otázky. Konkrétní znění viz příloha č.1 Tabulka 4: Seznam otázek první skupiny – hlavní Čísl
Otázka
Popis otázky
Při využití iPadu se oproti klasické
Otázka zjišťuje, zdali žáci vnímají přinos
hodině:
digitální vyučovací pomůcky pro jejich
o 1/a
vzdělávací pokrok. 1/b
Při využití iPadu mi hodina přijde:
Otázka zjišťuje, zdali přijde žákům digitální výuka zábavnější. Tato otázka se vyskytla i při hodnocení projektu Vzdělávání 21.
1/c
Ovládání iPadu je podle mého ná- Otázka zjišťuje subjektivní zkušenost a zoru:
1/d
převládající pocit s ovládáním tabletu.
Při použití iPadu se vyskytne nějaká Otázka se prakticky totožná s otázkou dotechnická chyba, která znemožní vý- tazníku projektu Vzdělávání 21, kde byl uku.
zjišťován subjektivní názor žáka na technické problémy ve výuce
1/g
Pokud obsahuje aplikace malé testíky, výuka mi přijde:
1/h
Otázky zjišťují preference žáku, týkající se
Pokud aplikace obsahuje naučné
interaktivních doplňku vzdělávacích apli-
hry, výuka mi přijde: 1/i
Pokud aplikace obsahuje animace a videa, výuka mi přijde:
Zdroj: Vlastní zpracování
46
kací.
Otázky druhé skupiny Základem odpovědí na otázky druhé skupiny je čtyřstupňová škála (určitě ano, spíše ano, spíše ne, určitě ne), podobně jako u otázek první skupiny. Tabulka 5: Seznam otázek druhé skupiny – kontrolní Číslo
Otázka
Popis otázky
2/a
Při využití IPadu mám
Kontrolní
z hodiny: (pocit)
(1/b,1/a)
2/b
otázka
k
otázkám
Práce s IPadem je pro mne Kontrolní otázka k otázce 1/c (neoproti počítači:
gace) . Je potřeba zohlednit drobnou odlišnost otázky
2/c
Aplikace na IPadech mi
Kontrolní otázka k otázce 1/d
často nefungují správně:
(negace)
Zdroj: Vlastní zpracování
Otázky třetí skupiny Otázky jsou většinou otevřené a slouží podle popisu k motivaci žáků. Jejich informační vypovídající hodnota není pro test podstatné. Samozřejmě mohou odpovědí poskytnout jistý vzhled do preferencí jednotlivých žáků ohledně aplikací na tablet. Tabulka 6: Seznam otázek třetí skupiny – motivační Číslo
Znění otázky
Verze
3/a
Napiš dvě oblíbené aplikace pro iPad
otevřená
3/b
Znáš nějakou hru na iPad (a případně ji otevřená napiš)
3/c
Chtěl bys mí iPad i pro domácí použití?
Zdroj: Vlastní zpracování
47
otevřená
5.1.3 Vlastní tvorba dotazníku Vlastní tvorba a úkoly, které je potřeba v této oblasti řešit, byly zpracovány podle návodu uvedeného v literatuře1. V tabulce č.7 jsou uvedeny základní informace a parametry pro tvorbu dotazníku. Vzhledem k požadavku anonymity dotazníku není potřeba tvořit složitou hlavičku dotazníku a ta bude obsahovat pouze název dotazníku, místo šetření a také třídu, pro zjednodušenou identifikaci. Vstupní oslovení, vzhledem k předpokládanému věku respondentů, bude voleno velmi krátké, nicméně bude obsahovat oslovení žáků, vysvětlení účelu dotazníku a poděkování za vyplnění. Instrukce pro vyplnění budou v dotazníku obsaženy ve zjednodušené formě, vzhledem k tomu, že dotazníky budu zadávat sám osobně. Nepředpokládám použití dotazníku jiným badatelem. V úvodu bude uvedena jedna vzorová otázka. Pořadí otázek, musí respektovat účel dotazníku a zjišťovací otázky budou prokládány otázkami třetí skupiny pro uvolnění žáků. Vytvořený dotazník je připojen jako příloha 1. této bakalářské práce. 5.1.4 Zadávání dotazníku Zadávání dotazníku bylo provedeno osobně ve dnech 19. a 20. května roku 2014 na ZŠ Česká Kamenice. Údaje jsou uvedeny v následující tabulce Tabulka 7: Parametry sběru dotazníků Parametr
Plán
Skutečnost
Rozdaných dotazníků
50
47
Návratnost dotazníku
80%
94%
Vyhodnocených dotazníků
47
Vyřazených dotazníků
3
Zdroj: Vlastní zpracování
V návratnosti dotazníků jsou započteny i děti, které nebyly přítomny ve výuce. Faktická návratnost dotazníků byla tedy 100%. Vyřazené dotazníky obsahovaly značně rozdílné (o více jak 1 stupeň) odpovědi na kontrolní otázky. Pouze jeden žák dotazník znehodnotil a jeho odpovědi byli zcela nesmyslné. I tento dotazník byl vyřazen.
1
PELIKÁN, Jiří. Základy empirického výzkumu pedagogických jevů. Praha: Karolinum, 1998,s.112116
48
5.2 Vyhodnocení odpovědí z dotazníků Vyhodnoceny jsou jen takové otázky, které mají srovnatelné otázky v průzkumech k projektu Vzdělávání 21. Výsledky zbylých otázek jsem vzhledem k rozsahu práce vyhodnocoval jen pro vlastní potřebu. Graf 1: Odpovědi na otázku „Zábavnost výuky“ Rozhodně ano
Spíše ano
Spíše ne
Rozhodně ne
0% 11%
3%
86%
Zdroj: Vlastní zpracování
Ve studované skupině žáků panuje převážný názor, že výuka pomocí iPadů (tabletů) je pro žáky subjektivně výrazně zábavnější než výuka klasickou formou. Tento závěr odpovídá závěrům z projektu Vzdělávání 211, kde většina žáků (92%) hodnotí výuku jako zábavnější.
Hodnocení projektu Vzdělávání 21 [online]. 2012 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/hodnoceni-projektu/ 1
49
Graf 2: Vzdělávací přinos tabletu pohledem žáků Rozhodně ano
Spíše ano
Spíše ne
Rozhodně ne
2% 4% 17%
77%
Zdroj: Vlastní zpracování
Z grafu je jasně vidět, že žáci též subjektivně hodnotí přinos tabletu jako vzdělávací pomůcky a výrazně převažuje kladné hodnocení pro získávání vědomostí touto cestou. Tento závěr je opět v souladu s tvrzením uvedeném v hodnoticí zprávy projektu Vzdělávání 211. Graf 3: Odpovědi na otázku „Snadnost ovládání iPadu“ Rozhodně ano
Spíše ano
Spíše ne
Rozhodně ne
0% 14% 44%
42%
Zdroj: Vlastní zpracování
1 MAZÁČOVÁ, Nataša
a kol. Hodnotící zpráva projektu Vzdělávání 21 za školní rok 2012/2013. Praha: Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta, 2013. s. 14-15.
50
Tato otázka poskytuje rozdílný závěr oproti projektům, využívajícím netbooky (popř. notebooky). V těchto projektech byla vždy velmi výrazná skupina žáků (35 %), která měla s ovládáním problémy a ovládání hodnotila negativně. Odpovědi na tuto otázku potvrzují výhody intuitivního ovládání dotykových zařízení (zde zařízení iPad).
Graf 4: Odpovědi na otázku „Technické problémy s iPadem“ Rozhodně ano
Spíše ano
Spíše ne
Rozhodně ne
0% 21%
9%
70%
Zdroj: Vlastní zpracování
V této otázce se ukazuje opět značný rozdíl mezi závěry projektu Vzdělávání 211, který byl založený na využití netbooků, kde bylo hodnocení spolehlivosti aplikací výrazněji negativní (až 50%). Žáci hodnotí iPady z vlastní zkušenosti jako bezproblémové a i názory odborníků např.2 se v tomto ohledu moc neliší. Není možné očekávat ale 100% spolehlivost digitálních technologií a proto hledání spolehlivého technického řešení, zůstává stále jednou ze základních otázek využití digitálních technologií ve vzdělávání3. Celou otázku není možné řešit pouze na technické úrovni zařízení, ale i optimalizací aplikací, technologie připojení do sítě a též řešení technické podpory učitelů, kteří zapojují do výuky digitální technologie.
1 MAZÁČOVÁ, Nataša a kol.
Hodnotící zpráva projektu Vzdělávání 21 za školní rok 2012/2013. Praha. Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta, 2013. s. 25. 2 NEUMAJER, O. Volba operačního systému pro školní tablety. Řízení školy. Praha: Wolters Kluwer ČR a. s., 2013, roč. 10, č. 12, s. 16-20. ISSN 1214-8679. 3 NEUMAJER, Ondrej. Počítač ve škole 2014: Strategie digitálního vzdělávání do roku 2020. In: [online]. [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://ondrej.neumajer.cz/?item=pocitac-ve-skole-2014-strategie-digitalniho-vzdelavani-do-roku-2020
51
5.3 Závěr dotazníkového šetření Výsledky dotazníkového šetření byl v souladu s předpokládanou základní hypotézou a prokázaly, že žáci vnímají výuku s pomocí ICT jako jednoznačně zábavnější a dá se předpokládat, že tím je pro ně i přitažlivější. Tyto výsledky jsou v souladu se závěry ostatních podobných projektů, zmíněných v mé práci. Z tohoto hlediska je jeví vysoká oblíbenost vzdělávání pomocí ICT ze strany žáků jako nezávislá na použité platformě. V případě ověření vedlejší hypotézy je možné konstatovat, že žáci vnímají ovládání tabletu lépe, než ovládání notebooků stejné velikosti. Zároveň subjektivně vnímají iPad jako velmi spolehlivý po technické stránce. Rozdílný výsledek výzkumu v případě využití tabletu není možno zobecňovat, vzhledem k časovému rozdílu provedených výzkumů. Situace ohledně znalostí odpovědných osob a hlavně stav infrastruktury školy se mohla za 4 roky výrazně změnit a mohla výsledky a dojem žáku značně ovlivnit.
52
6 Polostrukturovaný rozhovor 6.1 Popis výzkumného vzorku Rozhovor jsem provedl se sedmi osobami, které mají bohaté zkušenosti s využitím digitálních technologií ve výuce. Zároveň se jednalo o pedagogy, působící na čtyřech různých základních školách. Tabulka 8: Seznam osob, zapojených do rozhovorů Jméno
Pozice
Škola
Mgr. Zdeněk Bukvář
vyučující matematiky, před- PJZŠ Horáčkova, Praha seda předmětové komise matematiky
Mgr. Blanka Chýlová
ředitelka školy, vyučující ZŠ Písnice, Praha matematiky, metodik ICT
Jakub Zvěřina
vyučující matematiky
ZŠ Kunratice, Praha
Mgr. Daniel Preisler
ředitel školy, metodik ICT
ZŠ Česká Kamenice
Radek Ivanov
metodik ICT
ZŠ Kunratice, Praha
Mgr. Jana Kubešová
vyučující AJ
PJZŠ Horáčkova, Praha
Zdroj: Vlastní zpracování
6.2 Provedení pohovoru Rozhovor se odehrával většinou v klidném prostředí sborovny dané školy a na zodpovězení všech otázek byl dostatečný čas. Většina rozhovorů nepřesáhl délku 20 minut a všechny rozhovory byly zaznamenány diktafonem mobilního telefonu iPhone. Každému vyučujícímu jsem pak následně poděkoval za ochotu se zúčastnit výzkumu. Rozhovory jsem následně zpracoval a zaznamenal důležité údaje. Fonetický přepis všech provedených rozhovorů v práci neuvádím. Rozhovor obsahoval pouze otevřené otázky rozdělené do dvou částí. První z nich se týkala obecného edukačního využití ICT a druhá využití iPadů ve vzdělávání. Vyučující z PJZŠ Horáčkova zkušenosti s iPady nemají, proto jsem jim otázky z druhé části nepokládal. Nejčastější odpovědi jsem potom zahrnul do mé práce.
53
6.3 Otázky první části rozhovoru 6.3.1 Jaké jsou podle vás hlavní přínosy ICT v přímé výuce? Nejvýznamnějším přínosem je, podle většiny dotazovaných, větší názornost při použití ICT ve výkladu a dalších činnostech v přímé výuce. Dalším velkým přínosem je okamžitá zpětná vazba v případě využití ICT jako testovacího a ověřovacího nástroje. Několik dotazovaných zmínilo i výhody využití ICT jako nástroje pro předávání informací žákům a rodičům některou z forem LMS1 systémů. Tři z dotazovaných také využití ICT jako nutnou součást v přípravě dětí pro uplatnění v dnešní době, jejíž nedílnou součástí digitální technologie jsou. 6.3.2 Jaká jsou podle vás hlavní překážky zavádění ICT do přímé výuky? V případě této otázky nepanovala mezi dotazovanými jednoznačná shoda. Nejčastěji se vyskytovaly tyto čtyři překážky: nedostatečná síťová infrastruktura a vybavenost základních škol v České republice, nedostatečná nabídka kvalitních vzdělávacích materiálů, nedostatečná počítačová gramotnost velké skupiny pedagogů a časová náročnost přípravy takové výuky. Další překážky byly zmíněny minoritně jedním či dvěma dotázanými. 6.3.3
Jaký je váš názor na digitální výuku formátu 1:1?
Všichni dotazovaní označovali svůj názor jako kladný a výuku tohoto formátu považují za velmi přínosnou. Zároveň všichni zdůrazňují kvalitní technické podmínky jako nutný předpoklad úspěšné výuky tohoto formátu. Většina dotazovaných označuje výuku 1:1 jako nejlepší možné využití všech výhod využit ICT v přímé výuce. 6.3.4 Je nabídka bezplatných materiálů pro digitální výuku dostatečná? Většina dotázaných označila jako zásadní nedostatek nabídky bezplatných materiálů jejich rozdílnou kvalitu. Podle jejich tvrzení je velmi obtížné vyhledat kvalitně zpracovaný výukový materiál.
1
Learning Management System. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2015-07-29]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Learning_Management_System
54
6.3.5 Je nabídka placených materiálů pro digitální výuku dostatečná? V této otázce nepanovala mezi odpověďmi dotazovaných velká shoda. Někteří nabídku označovali za dostatečnou, někteří postrádali dostatečnou nabídku opravdu kvalitní a didakticky vhodně připravených materiálů. Dva dotazovaní nechtěli nabídku komerční aplikací hodnotit.
6.4 Otázky druhé části rozhovoru 6.4.1 Jaké důvody vás vedly k nasazení iPadů do výuky? Hlavním důvodem, který uvedli všichni dotázaní, je spolehlivost a vydrž tabletů iPad. Jako jiné důvody dotazovaní uváděli jednoduché ovládání tabletu iPad a nabídku vzdělávacích aplikací. Někteří dotazovaní zmínili, že k tomu rozhodnutí je vedly výsledky projektu Vzdělávání 21. 6.4.2 Na čem podle vás záleží efektivita výuky s iPady ? Podle všech dotazovaných má největší podíl přístup a příprava vyučovací hodiny pedagogem. Efektivitu také ovlivní didaktická připravenost a vhodnost použité aplikace. 6.4.3 Jak hodnotíte nabídku aplikací pro iPad v českém jazyce? Nabídka aplikací v českém jazyce, podle všech dotázaných, je velmi malá. Mgr. Daniel Preisler to vysvětluje nedostatečnou velikostí trhu. Podotýká také, že je možno bez problémů použit mnoho aplikací v anglickém jazyce. Většina dotázaných se shoduje, že i velikost trhu určitě bude růst spolu s rozšiřováním moderních digitálních pomůcek do základních škol v České republice.
6.5 Závěry a vyhodnocení strukturovaných rozhovorů Na všechny otázky se vyskytují přibližně stejné odpovědi, jako na podobné otázky v průzkumech k projektu Vzdělávání 21. Jedná se tedy o další signál, že učitelé podporují formáty výuky s využitím ICT. V tomto směru je jejich názor v souladu s podporou MŠMT pro programy k posílení role ICT ve vzdělávacím procesu. Zároveň se v souladu se závěry dalších projektů, ukazuje nutnost stabilního a bezproblémového provozu zařízení a síťové infrastruktury. Dalším signálem je potvrzení poptávky po kvalitních digitálních vzdělávacích materiálech. V případě využití přístrojů iPad, byla vyslovena spokojenost s jejich provozem a spolehlivost v souladu se závěry dotazníkového šetření v rámci této práce. 55
7 Pozorování vyučovacích hodin 7.1 Popis prostředí a cíle pozorování Cílem pozorování bylo ověřit hypotézu H3 uvedenou na počátku kapitoly 4. Ověřování probíhalo formou přímé výuky, která byla nahrávána videokamerou umístěnou v zadní části učebny. Zároveň se v učebně nacházela další osoba, která nahrávala pohyblivou kamerou detaily výuky a záběry displejů jednotlivých tabletů. Žáci na takovou formu nahrávání hodiny byli zvyklí, jednalo se již o několikáté natáčení. Snímány byla hodina matematiky ve dvou třídách šestého ročníku (počet žáků přibližně 24) s tématem osové souměrnosti. V hodině děti pracovaly s iPadem a digitálním pomůckou, vyrobenou pomocí softwarového nástroje iBooks Author1 . Hodiny byly potom vyhodnocovány na základě předem stanovených kritérií a porovnávány se záběry hodin se stejnou tematikou. Příprava vyučovací pomůcky byla vedena s využitím zásad konstruktivistické výuky a byla zamýšlena jako pomůcka k výkladu a následnému procvičení probírané látky – osové souměrnosti. Technicky byla pomůcka vytvořena pomocí velmi jednoduché pracovní knihy v programu IBooks Author. Obsahovala základní výukový obsah a několik interaktivních cvičení s využitím prezentačního programu pro interaktivní tabule Smart Notebook. Též obsahovala několik odkazů na běžně dostupné testy pro ověření dovedností. Celková příprava vyučovací pomůcky zabrala asi 4 hodiny čistého času. Jednotlivé součásti pomůcky a jejich funkce jsou rozdělené do cyklu, s názvem E-U-R (evokace, uvědomění a reflexe), která je aplikací konstruktivistického přístupu a základním principem „kritického myšlení“2.
1 IBooks Author: elektronické knihy pro každého.
Superapple.cz [online]. 2012 [cit. 2015-07-29]. Dostupné z: http://superapple.cz/2012/01/ibooks-author-elektronicke-knihy-pro-kazdeho/ 2 ROUBÍČEK, Filip. Jde v matematice nemyslet? Kritickemysleni.cz [online]. (11) [cit. 2015-07-30]. Dostupné z: http://www.kritickemysleni.cz/klisty.php?co=klisty11_nemysletvmatice
56
7.1.1 Evokační část Obrázek 9: Ukázka objektu Tato část má účel motivovat žáky k dalšímu poznávání. galerie Vybavují si to, co si myslí k probíranému tématu a strukturují své dosavadní vědomosti. Získávají i podmět k dalšímu zkoumání a potřebu získávat nové informace (přirozená zvědavosti)1. Konkrétní podoba této části pomůcky byla galerie objektů z běžného života jako například fotky budov a předmětů denní potřeby. Tato část byla zařazena na první část pomůcky. Galerie umožňuje zvětšovat a zmenšovat jednotlivé fotografie a zkoumat jejich vlastnosti.
Zdroj: https://pixabay.com/p255186/?no_redirect
7.1.2 Část uvědomění V této fázi žáci zpracovávají aktivně nové informace a procházejí novou zkušenosti. Propojují též informace, utříděné v první fázi, s informacemi, přicházejícími z vnějšího zdroje. Vnějším zdrojem byly nákresy jednoduchých geometrických konstrukcí2. Vytvořená pomůcka obsahovala pracovní soubor s jednotlivými geometrickými tvary. Soubor umožňoval editaci jednotlivých objektu a dokreslování dalších geometrických útvarů. Následujícím prvkem byla množina několika bodů (body stavby na hladině rybníka) opět s možností dokreslování dalších geometrických bodů.
HAUSENBLAS, Ondřej a Hana KOŠŤÁLOVÁ. Co je to E-U-R: Kritické listy 24 [online]. [cit. 2015-07-29]. Dostupné z: http://www.kritickemysleni.cz/klisty.php?co=klisty24_eur 1
57
Obrázek 10: Ukázka práce v aplikaci Smart notebook
Zdroj: Vlastní zpracování
7.1.3 Část reflexe Jedná se o konečnou fázi celého cyklu, žák si urovnává a třídí své získané myšlenky. Zásadou takového přístupu je nechat každého žáka formulovat své pochopení po svém. Častou chybou oproti tomuto postupu je vnutit žákům jednotný zápis, diktovaný učitelem. Fáze reflexe může (a často bývá) evokací pro další cyklus1. V našem případě se jedná o evokaci pro geometrické zobrazení osové souměrnosti. Ve fázi reflexe mají žáci ujasnit podmínky pro zakreslení bodu v osové souměrnosti a popsat vlastnosti osově souměrných útvarů. Materiál je doplněn interaktivní testem založeným na rozlišování osově souměrných dopravních značek.
58
Obrázek 11: Ukázka součásti aplikace pro fázi reflexe
Zdroj: Vlastní zpracování
Obrázek 12: Náhled testu ve fázi reflexe
Zdroj: Vlastní zpracování
7.1.4 Další součásti pomůcky Vzhledem k možnostem využití dalších interaktivních prvků, byla pomůcka doplněna o stránku se shrnutím teoretického základu osové souměrnosti, video návodem k rýsování všech potřebných konstrukcí a dalšími odkazy na interaktivní cvičení a doplňující materiály. Toto není plně v souladu s výše zmíněnou teorií cyklu E-U-R. Pomůcka tak ale získá význam i pro domácí přípravu a pro následné procvičování. Shrnutí teorie je též mnohdy vyžadováno od konzervativněji zaměřených kantorů. Učitel ale tyto prvky nemusí v hodině použít a tedy nenarušují plně konstruktivistický přístup.
7.2 Vyhodnocení videozáznamů Základní kritéria hodnocení videozáznamů jsem určil následovně: 59
Využití konstruktivistických prvku digitálního materiálu učitelem Reakce žáků na tyto prvky Funkčnost zařízení iPad
Videozáznamy byly zkoumány s využitím zkušeností z podobného vyhodnocování velkého počtu vyučovacích hodin a celá činnost byla konzultována s dlouholetým vyučujícím matematiky Mgr. Zdeňkem Bukvářem. 7.2.1 Průběh úvodní a evokační části Počátek hodiny odpovídal normálnímu průběhu všech vyučovacích hodin s iPady. Žáci se po pozdravu a vydání pokynu k rozebrání tabletů vydali k nabíjecí bedně a poměrně ukázněně si rozebrali iPady a dotykem aktivovali přístroje. Celá operace nezabrala více jak 2 minuty. Další pokyn učitele se týkal otevření připraveného digitálního materiálu v prohlížeči elektronických knih. Několik žáků iniciativně prolistuje několik stránek aplikace, ale neodhalí závěrečný zápis a shrnutí teorie. Po následujícím návodu učitele se všichni žáci začnou zabývat první části materiálu. Zkoumají dané objekty a hledají společné rysy. Někteří žáci se pokouší dělit fotografie na stavby a předměty, ale většina žáků si rychle všimne rozdílu v souměrnosti. Všichni žáci nakonec objeví jediný obrázek osově nesouměrného objektu. Iniciativnější žáci zvládnou pomocí připojení k internetu vyhledat i další fotografie osově souměrných i nesouměrných objektů. Pomocí Apple TV jsou zobrazeny na interaktivní tabuli. V rámci evokační fáze byl splněn cíl této části. Digitální pomůcka napomohla vyučujícímu k plynulejšímu průběhu celé fáze. Každý žák měl také motivaci se nad problémem zamyslet individuálně, na rozdíl od možné náhrady frontálním využití zobrazení obrázků a fotografií pomocí projektoru. V případě využití podobných obrázků v tištěné učebnici, by byl zajištěn podobný výsledek, nebyl by zde ale prostor pro iniciativnější žáky, pracovat samostatně na dalším vyhledávání. Digitální materiál zde slouží i jako pomůcka pro diferenciaci vyučování. 7.2.2 Průběh fáze uvědomění Žáci se v této fázi začali více zabývat nově objevené vlastností objektů a zkoumat jejích souvislosti. Po otevření souboru v aplikaci Smart notebook se žáci začali zabývat vloženými objekty. Jejich cílem bylo vyhledávat linie symetrie a vedle objektu zapsat jejich počet. Program umožňoval s objekty otáčet, měnit velikost a zakreslovat linie různou barvou. Objektů bylo k dispozici poměrně dost a práce tedy byla atraktivní pro všechny 60
žáky nezávisle na jejich rychlosti. Učitel procházel řadou a sledoval činnost žáků. Návodnými otázkami také korigoval případné nesrovnalosti ohledně počtu os a jejich zakreslení. Většina žáku stihla správně zakreslit osy alespoň poloviny objektů, někteří žáci zakreslili osy do většiny objektů a objevili i zcela nesouměrné objekty. Počet zakreslených obrázků nebyl nijak vyhodnocován a na interaktivní tabuli, byl ukázán vzorek nejznámějších objektů. V druhé části fáze uvědomění žáci pracovali a zakreslovali osově souměrný obraz několika vybraných bodů na obrázku budovy. Většina žáků přišla na zákonitosti zobrazení naprosto samostatně, zbytku pomohly doplňující otázky vyučujícího. V rámci fáze uvědomění byl splněn její cíl. Digitální pomůcka opět napomohla učiteli k určenému cíli. Žáci individuálně zakreslovali osy do jednotlivých objektů a v případě chyby zde byla možnost osu smazat a zakreslit jiným způsobem. V případě využití papírových pracovních listů, je možnost opravy chyby velmi omezená. Opravou chyby i pomocí gumy, se stává pracovní list nepřehledným. Jako velice vhodná se jeví možnost osu či bod přesunout, což bylo často využíváno žáky u řešení druhého úkolu. Nevýhodou digitální pomůcky je omezená možnost přesného rýsování. Pomůckou je tedy vhodné doplnit pracovním listem pro nácvik rýsování. 7.2.3 Průběh fáze reflexe Fáze reflexe proběhla na posledním vloženém souboru aplikace Smart notebook. Žáci na pokyn učitele zkoumali zobrazený objekt s osou souměrnosti, množinou bodů a jejich obrazů. Formulovali do sešitu závěry své práce a učitel procházel mezi řadou a sledoval jejich počínání. V závěru využili přiložený odkaz a hravou formou si procvičili rozlišování osově souměrných útvarů a krátké zakončení hodiny. V této fázi byla digitální pomůcka využita dvěma způsoby. První jako prezenční zařízení pro zobrazení nákresu. V tomto ohledu mohla být nahrazena jakoukoliv papírovou učebnicí či pracovním listem. V druhém případě sloužila pomůcka k procvičování učiva s okamžitou zpětnou vazbou. I když by šlo procvičování nahradit pracovním listem, zpětná vazba je velmi důležitou součástí. Zde se ukázala velká výhoda digitálních pomůcek a pracovní list mohl být použit j domácímu procvičování.
61
7.3 Závěry pozorování Z hlediska vymezených kritérií, stanovených v první části této kapitoly, obě pozorované hodiny splnily svůj stanovený cíl. Výuka byla vedena v souladu se závěry konstruktivistické teorie a většině chyb se bylo možno vyvarovat vhodnou strukturou digitálního materiálu. Zároveň bylo možné, na základě porovnání se záběry hodin s využitím klasických pomůcek, sledovat některé výhody využití digitálních technologií jako okamžité zpětná vazba nebo lepší názornost výuky.
Nebyly zaznamenány technické
potíže s IPady a obě hodiny po této stránce probíhaly plynule. V tomto konkrétním případě je možné souhlasit s hypotézou H3 a konstatovat, že didakticky vhodná pomůcka výrazně ovlivní motivaci žáků a pomůže učiteli v konstruktivistickém vyučování. ´
62
Závěr V první kapitole své práce jsem stručně popsal situaci při zavádění a používání ICT v českém základním školství. Zaměřil jsem se na analýzu závěrů a průběhu projektů, které se touto problematikou zabývaly či zabývají. Klíčovou myšlenkou vyplývající z těchto závěrů je velký důraz na osobnost a schopnosti konkrétních vyučujících, kteří s digitálními pomůckami pracují v přímé výuce. Pro efektivní využití je nezbytné její spolehlivé fungování. V navazujícím dotazníkovém šetření mezi žáky a při pohovorech s učiteli, se potvrdila velká podpora zavádění ICT technologií a výrazná poptávka po spolehlivě fungujících zařízeních a kvalitních materiálech. V dotazníkovém šetření jsem zároveň navázal na závěry projektu Vzdělávání 21 a vybraná tvrzení jsem ověřil na podobném výzkumném vzorku. V dalších kapitolách své práce jsem popsal možnosti využití zařízení iPad, zejména při výuce matematiky, včetně popisu některých organizací zabývajících se výukou s iPady. Zdůraznil jsem i některá častá úskalí při tvorbě digitálních materiálů a nastínil jsem moderní směry při výuce a návrhu pomůcek pro výuku matematiky, často zmiňované v odborné literatuře. Na konkrétním případě tvorby a následném použití digitálního vzdělávacího materiálu ve výuce matematiky v šestém ročníku jsem demonstroval možnosti efektivního využití potenciálu digitálních pomůcek v pedagogické praxi.
63
Seznam použitých zdrojů Tištěné publikace HENDL, Jan. Kvalitativní výzkum: základní metody a aplikace. Vyd. 1. Praha: Portál, 2005, 407 s. ISBN 80-736-7040-2 OLECKÁ, Ivana. IVANOVA, Kateřina. Metodologie vědecko-výzkumné činnosti. Olomouc: Moravská vysoká škola Olomouc, 2010, 44 s. ISBN 978-808-7240-335. PELIKÁN, Jiří. Základy empirického výzkumu pedagogických jevů. Praha Karolinum, 1998, 270 s. ISBN 80-718-4569-8. ŠVAŘÍČEK, Roman. ŠEĎOVÁ, Klára. Kvalitativní výzkum v pedagogických vědách. Vyd. 1. Praha: Portál, 2007, 377 s. ISBN 978-80-7367-313-0. NEUMAJER, O. Volba operačního systému pro školní tablety. Řízení školy. Praha: Wolters Kluwer ČR a. s., 2013, roč. 10, č. 12, s. 16-20. ISSN 1214-8679 Survey of schools ICT in education: benchmarking access, use and attitudes to technology in
Europe's
schools.
Luxembourg:
Publications
Office,
2013.
ISBN
9789279281211. POLÁK, Josef. Didaktika matematiky: jak učit matematiku zajímavě a užitečně. 1. vyd. Plzeň: Fraus, 2014, 431 s. ISBN 978-80-7238-449-5. Dvacet pět kapitol z didaktiky matematiky. Praha: Univerzita Karlova v Praze - Pedagogická fakulta, 2004, 455 s. ISBN 80-7290-189-3. HEJNÝ, Milan a František KUŘINA. Dítě, škola a matematika: konstruktivistické přístupy k vyučování. Vyd. 1. Praha: Portál, 2001, 187 s. Pedagogická praxe. ISBN 807178-581-4. VANÍČEK, Jiří. Příprava učitelů na používání technologií při výuce matematiky a její rizika. Pedagogika. 2010, LX. s. 130 CONWAY, Joe a Aaron HILLEGASS. IOS programming: the big merd ranch guide. Atlanta: Big Nerd Ranch, 2012, xviii, 589 s. ISBN 978-0-321-82152-2.
64
Elektronické publikace NEUMAYEROVÁ, Jana. Problematika pohybové aktivity dětí na I. Stupni ZŠ. [online]. Brno, diplomová práce. Brno, 2009. Diplomová práce (Mgr.). Masarykova univerzita, Fakulta pedagogická, Katedra tělesné výchovy. 60 s., 7 s. příl. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/136104/pedf_m/Diplomova_prace.txt KOHOUTEK, Rudolf. Dotazník jako průzkumná metoda. In: Psychologie v teorii a praxi
[online].
[cit.
2015-01-29].
Dostupné
z:http://rudolfkohou-
tek.blog.cz/1002/dotaznik-jako-pruzkumna-metoda Výzkum mezi žáky květen 2010. In: Vzdělávání 21 [online]. [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/77-vyzkum-mezi-zaky-kveten2010.pdf NAKLADATELSTVÍ FRAUS. Flexibook 1:1 [online]. 2012 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://www.fraus.cz/rozsireni/flexibook-11-sk-rok-20122013 NEUMAJER, Ondrej. Počítač ve škole 2014: Strategie digitálního vzdělávání do roku 2020. In: [online]. [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://ondrej.neumajer.cz/?item=pocitac-ve-skole-2014-strategie-digitalniho-vzdelavani-doroku-2020 JOZEKOVÁ, Renata. Způsoby využití netbooků a interaktivní tabule učiteli matematiky na základní škole. Praha, 2012. Dostupné z: https://is.cuni.cz/webapps/zzp/download/120092540/?lang=cs. Diplomová práce. Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta. 133.s MAZÁČOVÁ, Nataša a kol. Hodnotící zpráva projektu Vzdělávání 21 za školní rok 2012/2013. Praha: Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta, 2013. s. 25. Dostupné také z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/84-v21-zaverecnazpravauk-2012.pdf.pdf Metodický výklad výzvy - Příloha č. 5 výzvy k předkládání ţádostí o finanční podporu z OP VK Oblast podpory 1.3 – Další vzdělávání pracovníků škol a školských zařízení. [online]. Č. j.: MSMT-2122/2014, 2014 [cit. 2015-04-23]. Dostupné z: http://www.op-vk.cz/filemanager/files/file.php?file=35663 65
Výroční hodnotící zpráva k projektu VZDĚLÁNÍ21: Žáci z digitálních tříd jsou aktivnější a učení je více baví [online]. In: 2010 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/75-1ni-hodnotici-zprava2010.pdf Hodnocení průběhu 1. Pilotní fáze projektu - březen 2010 - [online]. In: . 2010 [cit. 201507-20]. Dostupné z: http://www.vzdelani21.cz/download/v21/76-34992010_03_hodnotici_zprava_o_prubehu_pilotaze_vzdelani21[1].pdf WOODS, David. 10 ways that math education is changing. Math Learning [online]. 2013 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://www.dreambox.com/blog/10-waysmath-education-changing IVANOV, Radek. Aktivní ICT podpora pro učitele [online]. 2014 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://blogs.technet.com/b/skolstvi/archive/2014/04/14/aktivn237-ict-podpora-pro-u-itele-www-rvp-cz.aspx NEUMAJER, Ondřej a Daniela RŮŽIČKOVÁ. Souhrnná zpráva projektu Vzděláváme pro budoucnost. Praha, 2015. Dostupné také z:
http://download.micro-
soft.com/download/3/F/D/3FD3AC36-3FA3-4053-B7F24C7D6DE70627/Souhrnna%20zprava%20Vzdelavame%20pro%20budoucnost%20v3.pdf Digitalizace výuky: Stále více škol testuje tablety a dotykové tabule [online]. 2014 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://www.mobilmania.cz/bleskovky/digitalizace-vyuky-stale-vice-skol-testuje-tablety-a-dotykove-tabule/sc-4-a1328433/default.aspx JANEČEK, Vláďa. Bublavá matika: hra pro malé počtáře. Supperapple.cz [online]. 2012 [cit. 2015-07-27]. Dostupné z: http://superapple.cz/2012/01/bublava-matika-hra-pro-male-poctare/ HAUSENBLAS, Ondřej a Hana KOŠŤÁLOVÁ. Co je to E-U-R: Kritické listy 24 [online]. [cit. 2015-07-29].
Dostupné
z:
leni.cz/klisty.php?co=klisty24_eur
66
http://www.kritickemys-
IBooks Author: elektronické knihy pro každého. Superapple.cz [online]. 2012 [cit. 201507-29]. Dostupné z: http://superapple.cz/2012/01/ibooks-author-elektronicke-knihy-pro-kazdeho/ ROUBÍČEK, Filip. Jde v matematice nemyslet? Kritickemysleni.cz [online]. (11) [cit. 201507-30].
Dostupné
z:
http://www.kritickemys-
leni.cz/klisty.php?co=klisty11_nemysletvmatice Learning Management System. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2015-07-29]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Learning_Management_System APPLE INC. iPad in education [online]. [cit. 2015-07-27]. Dostupné z: https://www.apple.com/education/ipad/apps-books-and-more/ ÚLOVEC, Roman. ICT metodik, ICT koordinátor [online]. 2010 [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://clanky.rvp.cz/clanek/c/OSB/8013/ICT-METODIK-ICT-KOORDINATOR.html ZATLOUKAL, Tomáš. VÝROČNÍ ZPRÁVA České školní inspekce za školní rok 2012/2013. Praha: Česká školní inspekce. 185 s. Dostupné také z: http://www.csicr.cz/getattachment/dbb46d47-e52b-49ba-915f-b47cdb82cae4 ZATLOUKAL, Tomáš. VÝROČNÍ ZPRÁVA České školní inspekce za školní rok 2013/2014. Praha: Česká školní inspekce, 2014. 197 s. Dostupné také z: http://www.csicr.cz/getattachment/dd56770f-2211-42bf-92d38265b8cb3530 BRDIČKA, Bořivoj. Konektivismus – teorie vzdělávání v prostředí sociálních sít [online]. [cit. 2015-07-20]. Dostupné z: http://spomocnik.rvp.cz/clanek/10357/KONEKTIVISMUS---TEORIE-VZDELAVANI-V-PROSTREDI-SOCIALNICH-SITI.html
67
Seznam obrázků Obrázek 1: Výuka formátu 1:1 (využití software společnosti Tierney) ............................. 19 Obrázek 2: Ukázka appletu .................................................................................................................. 29 Obrázek 3: Steve Jobs představuje iPad ......................................................................................... 31 Obrázek 4: Zařízení Apple TV ............................................................................................................. 33 Obrázek 5: Produkt iKufr ..................................................................................................................... 33 Obrázek 6: Ukázka výpočtu v aplikaci Bublavá matematika .................................................. 34 Obrázek 7: Učebna s počitačiMac – Česká kamenice ................................................................. 42 Obrázek 8: Žáci ZŠ Kunratice s netbooky....................................................................................... 43 Obrázek 9: Ukázka objektu galerie ................................................................................................... 57 Obrázek 10: Ukázka práce v aplikaci Smart notebook ............................................................. 58 Obrázek 11: Ukázka součásti aplikace pro fázi reflexe............................................................. 59 Obrázek 12: Náhled testu ve fázi reflexe ........................................................................................ 59
68
Seznam tabulek Tabulka 1: Přehled hardware pro projekt Vzdělávání 21 ....................................................... 19 Tabulka 2: Popis software zapojeného do projektu Vzdělávání 21..................................... 20 Tabulka 3: Parametry dotazníku ....................................................................................................... 45 Tabulka 4: Seznam otázek první skupiny – hlavní ..................................................................... 46 Tabulka 5: Seznam otázek druhé skupiny – kontrolní ............................................................. 47 Tabulka 6: Seznam otázek třetí skupiny – motivační ............................................................... 47 Tabulka 7: Parametry sběru dotazníků .......................................................................................... 48 Tabulka 8: Seznam osob, zapojených do rozhovorů ................................................................. 53
69
Seznam grafů Graf 1: Odpovědi na otázku „Zábavnost výuky“ .......................................................................... 49 Graf 2: Vzdělávací přinos tabletu pohledem žáků ...................................................................... 50 Graf 3: Odpovědi na otázku „Snadnost ovládání iPadu“ .......................................................... 50 Graf 4: Odpovědi na otázku „Technické problémy s iPadem“................................................ 51
70
Seznam příloh Příloha č. 1.................................................. Dotazník použitý pro šetření
71
Příloha č.1 – Dotazník použitý pro šetření
Dotazník Pro žáky 6. třídy Základních školy
1.
Při využití iPadu se oproti klasické hodině:
určitě naučím více ..... spíše naučím více ...... spíše naučím méně..............určitě naučím méně 2.
Při využití iPadu mi hodina přijde:
určitě zábavnější ..... spíše zábavnější .......spíše méně zábavnější ....... rozhodně méně zábavnější 3.
Ovládání iPadu je podle mého názoru:
velmi jednoduché ....... jednoduché .................. náročné............... velmi náročné 4.
Při použití iPadu se vyskytne nějaká technická chyba, která znemožní výuku.
vždy ............ občas .......... málokdy ..... vůbec 5.
Pokud obsahuje aplikace malé testíky, výuka mi přijde:
určitě zábavnější ..... spíše zábavnější .......spíše méně zábavnější ....... rozhodně méně zábavnější 6.
Pokud aplikace obsahuje naučné hry, výuka mi přijde:
určitě zábavnější ..... spíše zábavnější .......spíše méně zábavnější ....... rozhodně méně zábavnější 7.
Pokud aplikace obsahuje animace a videa, výuka mi přijde:
určitě zábavnější ..... spíše zábavnější .......spíše méně zábavnější ....... rozhodně méně zábavnější 8.
Znáš nějakou hru na iPad ? (a případně jí napiš)
72
9.
Napiš tři oblíbené aplikace pro IPad.
10. Při využití IPadu mám z hodiny: určitě lepší pocit ......... spíše lepši pocit .......... spíše horší pocit ...................určitě horší pocit 11. Práce s iPadem je pro mne oproti počítači: určitě náročná ......... spíše náročná ...........spíše jednoduchá ................. rozhodně jednoduchá 12. Aplikace na iPadech mi často nefungují správně: určitě ano ...................... spíše ano ....................... spíše ne ....................................určitě ne 13. Chtěl bys mít iPad i pro domácí použití?
Děkuji za vyplnění dotazníku
73
