MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání
Historický vývoj učebnic fyziky Diplomová práce
Vedoucí práce:
Autor práce:
Mgr. Petr Novák, Ph.D.
Bc. Bohumila Hrubá
Brno 2016
Bibliografický záznam HRUBÁ, Bohumila. Historický vývoj učebnic fyziky. Brno, 2016. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Fakulta pedagogická, Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání. Vedoucí práce Mgr. Petr Novák, Ph.D.
Anotace Diplomová práce je zpracována na téma Historický vývoj učebnic fyziky. V teoretické části se seznámíme s vývojem výuky fyziky od prvopočátku aţ po Evropu a současnost. Poté si řekneme, o výuce jako samotné, její znaky, kurikulum a výuka v rámci RVP. K výuce můţeme vyuţít didaktické pomůcky, kde pomocí dělení se dostaneme k učebnicím. Učebnice a jejich schopnost k efektivitě zapamatování různých fyzikálních pojmů, ţákem. V praktické části se seznámíme s metodou výzkumu, a to obsahová analýza. Seznámíme se s učebnicemi jak historickými, tak současnými vyselektovány dle potřeb. Výzkum nám zodpoví na otázky a závěr zhodnotí celkovou práci a posoudí výsledky.
Anotation This thesis is worked on historical development of physics textbooks. The theoretical part will become acquainted with the development of teaching physics from its beginnings to the present day, and Europe. Then we will talk about teaching as itself, its features, curriculum and instruction within the RVP. The lessons we can use teaching aids, which by dividing weget to textbooks. Textbooks and theirability to memorize the effectiveness of different physical concepts, student. In the practical part, we introdukce the method of research and content analysis. We get acquainted with textbooks both historical and contemporary selected by according to the needs. Research has to anter questions and evaluace the overall conclusion of the work and assess the results.
Klíčová slova Výuka fyziky, didaktické pomůcky, učebnice, obsahová analýza, historické učebnice.
2
Keywords Teaching physics, teaching aids, textbooks, kontent analysis, historical textbooks.
3
Čestné prohlášení „Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci na téma Historický vývoj učebnic fyziky zpracovala sama. Veškeré prameny a zdroje informací, které jsem pouţila k sepsání této práce, byly citovány v poznámkách u citace či pod čarou a jsou uvedeny v seznamu pouţitých pramenů a literatury.“
Podpis autora
…………………………….. 4
Poděkování Ráda bych touto cestou poděkovala všem, kteří mi při psané mé diplomové práce pomáhali a podporovali. Díky patří panu Mgr. Petru Novákovi, Ph.D., vedoucímu mé práce za dobré vedení a cenné rady, panu Mgr. Lánskému, za poskytnutí historických učebnic. Neznámé paní učitelce, taktéţ za poskytnutí cenných materiálů. Katedře fyziky, konkrétně panu Mgr. Miléři, Ph.D., za poskytnutí a moţnost nahlédnutí do jeho historické sbírky učebnic. Mé rodině a příteli Marcelovi, za intenzivní podporu a motivaci při psaní této diplomové práce.
5
Obsah 1.1.
Historický vývoj ............................................................................................................ 11
1.2.
Archimédes: jeho ţivot a díla ........................................................................................ 13
1.3.
Evropská středověká fyzika .......................................................................................... 15
1.4.
Vývoj klasické fyziky k mechanickému obrazu přírody ............................................... 17
1.5.
Dějiny pedagogiky a dějiny školství ............................................................................. 17 Jan Ámos Komenský a jeho pedagogické myšlení .......................................................... 18
1.6.
Historický vývoj učitelstva............................................................................................ 18
2.1.
Pojetí didaktiky fyziky .................................................................................................. 20
2.2.
Výuka jako systém ........................................................................................................ 21
2.3.
Význam, cíle a úkoly fyziky ve školním vzdělávání .................................................... 21
2.4.
Teorie vyučování ve fyzice a její základní úkoly .......................................................... 23
2.5.
Vyučovací hodina fyziky .............................................................................................. 23
2.6.
Laboratorní metody vyučování fyziky .......................................................................... 25
3.1.
Učební pomůcky ........................................................................................................... 29 Učebnice ........................................................................................................................... 31
3.2.
Moderní učební pomůcky, didaktická technika ve výuce ......................................... 32
3.3.
Struktura školní učebnice (Kurelová, 2001) ............................................................. 33
3.4.
Funkce učebnice uvádí Zormanová (2014) ............................................................... 33
3.5.
Vyuţití počítačů ve výuce ......................................................................................... 35
4.1.
Paměť, přijímání informací a učení ............................................................................... 38 Co je to učení? .................................................................................................................. 39 Co je to paměť? ................................................................................................................ 41
4.2.
Krátkodobá a dlouhodobá paměť .............................................................................. 41
4.3.
Nejdůleţitější principy učení ..................................................................................... 43
Jak si učení rozvrhnout ..................................................................................................... 44 Harmonogram................................................................................................................... 45
6
Zajímavosti v kostce......................................................................................................... 45 5.1.
Vědecký výzkum ........................................................................................................... 50
5.2.
Úloha teorie ve výzkumu .............................................................................................. 52
5.3.
Fáze vědeckého výzkumu ............................................................................................. 53
5.4.
Hypotéza a její formulace ............................................................................................. 54
6.1.
Nekvantitativní obsahová analýza ................................................................................. 56
6.2.
Kvantitativní obsahová analýza .................................................................................... 56
6.3.
Postup u obsahové analýzy ........................................................................................... 57
7.1.
Osa publikací ................................................................................................................. 60
7.2.
Představení publikací .................................................................................................... 62
7.3.
Obsahová analýza .......................................................................................................... 66
7.4.
Kapaliny Kobliha 1894 ................................................................................................. 66 Bohuněk (2003): ............................................................................................................... 69 Kobliha (1894): ................................................................................................................ 70 Závěrové hodnocení učebnic Bohuněk a Kobliha............................................................ 73
7.5.
Tlak v kapalinách Vachek, dr. Špaček 1963 ................................................................. 74 Závěrečné hodnocení........................................................................................................ 77
7.5.1.
Pracovní didaktické učební pomůcky .................................................................... 79
7.6.
Tělesa a jejich měření Bohuněk (2003)......................................................................... 82
7.7.
Tělesa a jejich měření Em. Leminger (1904) ................................................................ 86 Závěrové hodnocení Bohuněk (2003) a Leminger (1907) ............................................... 90
7.8.
Současná moderní výuka ............................................................................................... 91
Kniţní publikace: ..................................................................................................................... 98 Internetový zdroj: ................................................................................................................... 100 Pouţitý program: .................................................................................................................... 100 Seznam obrázků ..................................................................................................................... 101 Seznam tabulek ...................................................................................................................... 102 7
8
Úvod „Fyzika je všude kolem nás.“ Tato věta ve výuce fyziky mě, jako ţákyni 6. ročníku na základní škole, přiměla přemýšlet, co to ta fyzika je. Je stůl fyzika? Moţná vhodnější otázka bude: Jaké účinky sil působí v případě, ţe se opřu o stůl? Zadívala jsem se do oken. No jistě, co tam vidím?! Další věci, které mě zajímaly, bylo slunce, vesmír, měsíc, jak se vlastně člověk dostal na měsíc? V hlavě jsem měla plno otázek. Najednou jsem si uvědomila, ţe je konec hodiny. Přišla jsem domů, vzala jsem učebnici a hledala. Nevěděla jsem přesně, co chci najít, ale uţ jsem byla zvědavá a věděla jsem, ţe na to určitě přijdu. Vše mě oslnilo vše, zdálo se mi to úţasné. Jenţe jakmile jsem se začetla v učebnici, bylo toho hodně, moc jsem tomu nerozuměla a pomalu jsem u toho usínala. To ne! To není ta úţasná fyzika, musím najít něco jiného a sáhla jsem po encyklopedii. Tu mi dal jednou tatínek a já věděla, ţe se na ni mohu spolehnout. Začala jsem si číst o vzniku vesmíru, o letu na měsíc, poté co k tomu bylo zapotřebí. Bylo to moc pěkné, ale nebylo to ono. Co je to síla? Všude se tu o ní zmiňovalo, ale v různých variantách, já znala jen tu svoji. Síla byla moje další otázka. A věděla jsem, ţe se těmito učebnicemi budu muset prokousat. Jenomţe ta, kterou jsme měli doma, byla přesně to, co mě absolutně nelákalo k pochopení fyziky. Přitom jsem věděla, ţe mě fyzika láká. Přišla jsem za otcem a zeptala jsem se ho, jak mám postupovat? Projevil radost, především proto, ţe fyzika je jeho koníčkem. Přitom se mi svěřil, ţe pro pochopení základu fyziky byla učebnice tím nejdůleţitějším. Nikdo jiný mu vlastně nic vysvětlit neuměl. Tomu jsem nerozuměla, vţdyť to není moţné?! Začal mi povídat o tom, jaké dřív učebnice byly, ţe se mu moc líbily, jak se z nich rád učil, vše krásně vysvětlily, uvedly příklad ze ţivota. Učebnice obsahovaly bohaté demonstrativní obrázky, názorné příklady, které nás právě do reálného ţivota zavedly. Vše bádavou formou. Bylo to jasné, takovou učebnici bych chtěla mít! Tento příběh právě dává rozměr tématu mé diplomové práce. Vţdy jsem touţila tuto učebnici najít. Zároveň jak jsem dospívala, přemýšlela jsem nad tím, zda opravdu tehdy byly učebnice zajímavější pro ţáky neţ dnes. Co mohou ţákům nabízet a co se v nich odrazilo v průběhu uplynulých let. Zda tehdy byly opravdu učebnice zajímavější a čím, neţ v současnosti. Z těchto důvodů jsem si zvolila téma „Historický vývoj učebnic fyziky.“
9
A. TEORETICKÁ ČÁST V této části se zabývám fakty, které zaručeně souvisí s daným tématem diplomové práce, a to Historický vývoj fyzikálních učebnic. Jsou to jednoznačné předpoklady informací, které je třeba znát pro daný výzkum. V teoretické části se zabývám historickým posunem a vývojem vědy jako takové, která se v pozdějších letech pojmenovala Fyzikou. Kdy se začínáme probírat předmětem didaktika, vědě o nauce. Kdo jí dal základní kámen, o který se dodnes opíráme. Fyzika v dnešních základních školách je právě propojena s didaktikou a učením samotným. Zároveň dnešní výuka fyziky na základních školách je propojena s RVP a ŠVP, kde jsme jejich obsah také propojila, jelikoţ dnes je to podstatným kritériem, kaţdé výuky a obsahu učebnice. K tomu pedagogovi pomáhají určité výukové pomůcky, kterými se v teoretické části taktéţ zabýváme. Jejich dělením, vyuţitím, aplikací a postupným konkretizováním. Dalším důleţitým faktorem při vytváření učebnic a pro jejich hodnocení je jejich struktura, která mám vliv na memorování učení a jejich pochopení ţáky. Proto, abychom věděli jak vést výuku, případně jaký prvké mají vliv na paměť ţáka při učení, jsem věnovala poslední kapitolu.
10
1. Kapitola Tato kapitola pojednává o historickém vývoji fyziky, jako vědy. Počátek je zaznamenán ve starém Řecku. Podíváme se do Řecka, které představitele známe a za co jim můţeme říci velké díky. Vybrala jsem si jednoho představitele, Archiméda, o kterém se zmiňuji více dopodrobna. Fyzika neboli přírodní vědy. Ty se dostávaly v dalších letech do střední Evropy, máme o ní zmínky. Našla jsem její prvopočátky, které byly zaznamenané a co a jak se postupně dostávalo k nám, k vědění. Jak čas plynul, vytvářela se i didaktika a věda, jak to dříve bylo, nahlédneme i v této kapitole. V další části představuji prvního učitele a školství v Čechách.
1.1.
Historický vývoj
„Podstatu společenského jevu lze adekvátně pochopit jen v historických souvislostech. Tak jako výuka fyziky vyvíjela se i didaktika fyziky pod vlivem pedagogických teorií a pedagogických soustav a pod vlivem rozvoje fyzikální vědy.“ (1)Je důleţité vědět, ţe významným úkolem školské fyziky je spoluúčast při vytváření vědeckého světového názoru. Tento úkol je tím významnější, ţe výsledky fyzikálního bádání sahají aţ ke kořenům lidského poznání vůbec. (2) Kde tyto kořeny lidského poznání počaly? Historie jak se samotná vyvíjela, tak i fyzika s ní. Uţ při prvním zaloţení ohně se lidská osobnost setkala s fyzikou. Začala ji poznávat, později i studovat. Tímto se můţeme zamyslet nad významem slova fyzika, a kdy vůbec tento první pojem vznikl. Fyzika (z řeckého physikos) znamená přírodní, základem a kořenem slova je z řeckého původu Phisis, coţ znamená příroda. Víme, ţe fyzika je vědní obor, který zkoumá zákonitosti přírodních jevů. Popisuje vlastnosti a projevy hmoty, antihmoty, vakua, přírodních sil, světla i neviditelného záření, tepla, zvuku atd. Vztahy mezi těmito objekty fyzika obvykle vyjadřuje matematickými prostředky. Mnoho poznatků fyziky je úspěšně aplikováno v praxi, coţ významně přispívá k rozvoji civilizace. (3) Víme, ţe základní kámen fyziky je poloţen ve starém Řecku. Kultura, věda, hudba, divadlo, olympijské hry, literatura a mnoho dalšího, to vše je počátkem starého Řecka. Za toto vděčíme starému Řecku, kde působilo mnoho silných osobností, jako je například Cicero, Seneca, Aristoteles, Archimédes, Sokrates, Galileo aj, kteří uměli vyuţít tehdejších schopností a znalostí pro rozvíjení historie, vědy a těchto dalších kategorií. Ať se zabýváme 11
vědou, matematikou, vţdy je vše zaloţeno na jejich základech myšlení a jejich objevů, které dnes jsou součástí našeho dnešního ţivota. Je aţ neuvěřitelné, jak mnoho znamenalo Řecko pro lidstvo. Je důleţité si nejdříve ujasnit, kdy v antice, tedy starém Řecku, fyzika existovala. Tedy byl poloţen ten „základní kámen.“ „Přesně vzato, fyzika začíná aţ na přelomu 16. a 17. století, kdyţ se Galileo začal zabývat svými mechanickými experimenty a Kepler propočítával dráhy planet. Není náhodou, ţe právě v tomto období evropská věda objevovala odkaz Archimeda, Apollonia a alexandrijských mechaniků a po osmnácti stech letech na ně navázala.“ (4) Max von Laue došel k závěru ve svých publikacích „Dějinách fysiky“: „Z antického starověku pochází z těch vědních oborů, o kterých zde budeme mluvit, vlastně jen statika, součást mechaniky … Aristoteles zanechal ve své jinak velkolepé vědecké soustavě z fysiky jen několik pojmů, vzatých dosti nekriticky z povrchního zjišťování skutečností a logicky nebo jen sofisticky rozebraných. Ani takový genius jako Archimedés nezanechal po sobě nic trvalého.“ Toto hodnocení se mi zdá dosti přísné, obzvláště poslední věta, která se právě opírá o Archimeda, kterého mám tak ráda a zároveň i svou diplomovou práci věnuji jemu, jak uţ to tak bylo i v mé bakalářské práci. Tímto chtěl moţná Max von Laue říci, ţe pokud jste se nevěnovali matematice, geometrii samotné, neuvedli logické, matematickopočetně schopné důkazy, tím jste jak v minulosti, tak v současnosti Evropy a okolí nedosáhli ničeho podstatného a zároveň jste se nedotkli vědní úrovně, která by vám tímto byla nakloněna. „Za prvního z ionských filosofů (zde hledali jednotnou podstatu světa, podobně jako dnešní fyzika hledá jednotný základ všech druhů sil) a vůbec prvního evropského vědce, matematika i fyzika, povaţujeme THALETA z Milétu (asi 625 aţ 547 před n.l.). Thales povaţoval za podstatu věcí, pralátku (arché) vodu. Zanechal téţ zmínku o magnetismu („magnetovec má duši, neboť hýbe ţelezem“) a o elektrickém přitahování malých tělísek jantarem po jeho předchozím tření. Další úţasnou osobností byl HERAKLEITOS z Efesu (asi 540 aţ 480 př. n. l.) oheň jako symbol pohybu a změny. (4) Zároveň Bečvář 2005 ještě ve své knize uvádí, ţe největším učencem a filozofem stqarověku, který ovlivnil evropské myšlení následujících dvou tisíciletí, byl ARISTOTELES ze Stageiry (384 – 322). I kdyţ vyšel z Platonovy Akademie, kde se pěstovala spíše čistá filozofie, věnoval se ve své peripatetické škole zvané Lykeion konkrétním vědám a nabádál k tomu i své ţáky. Jeho dílo se z velké části zachovalo. Nás zajímá především jeho spis „Fysika“, ve kterém se věnuje otázce pohybu. Přírodovědným otázkám blízkým fyzice jsou věnovány i jeho spisy „O nebi“, „O 12
vzniku a zániku“ a „Meteorologika“.“ (4) Je opravdu neuvěřitelné, jak od šestého století p.n. l. do počátku našeho letopočtu se věda jako taková přeměňovala na samotnou vědu jménem Fysika. Můţeme sledovat historický sled úţasných poznatků těchto řeckých filosofů, vědců, matematiků. „Nejstarší sledování poznávání, vyvíjení fyzikálních poznatků se poznávaly pomocí smyslového vnímání, pozorování experimentálního vývoje. Výsledkem tohoto procesu je předvědecká zkušenost. Ovšem dřívější lidstvo jako takové, či člověk samotný sotva rozlišoval rozdíly mezi metodou získávání o tomto poznávání jako o předvědecké zkušenosti. Pozorované jevy, předměty a aj. byly v přírodě nesčetné, předvědecká zkušenost avšak byla chudá kvantitativně i kvalitativně.“ (5) Samotné vyučování uţ mělo kořeny. Jelikoţ kaţdý z těchto uvedený představitelů působil jako učitel, který měl svého ţáka. Samotná výuka byla jinak pojmenována a obsahovala jiné konstruktivní sloţení obsahu výuky. Je moţné tehdejší výuku v samotném starém Řecku srovnávat s dnešní výukou? Ke kaţdé výuce jsou nutné podklady. Ve starém Řecku to byly konkrétní výsledky, důkazy, myšlenky zapsané přímo autorem. V současné době máme miliony moţností jak vypracovat výukové pomůcky, máme moţnost vybrat si vypracované učebnice, stačí jen zajít do městské knihovny a dále sledovat zde obsah, který je dle RVP naší výuce vhodný. Poloţme si otázku. Je moţné tyto metody a pomůcky /učebnice/ moţno srovnávat? Jak čas plynul, vyvíjela se nejenom věda samotná, výuka, zákonitosti vědou poznané, ale samotný systém vedený výukou a potřebné materiály, které jsou podstatné ke kaţdé práci. Ať chceme vypracovat jakkoliv kvalitně odbornou práci, referát, článek popřípadě odbornou knihu, nejdříve hledáme inspiraci a materiály, či publikace, na základě kterých můţeme tuto práci podloţit. Ráda bych poloţila další otázku. Jsou učebnice, které máme nyní k dispozici pro ţáky základních škol, to nejlepší co jim můţeme nabídnout? Nebo tu uţ takové byly? Poté proč uţ je nepouţíváme? Co v nich bylo špatně?
1.2.
Archimédes: jeho život a díla
Vybrala jsem si jednoho řeckého představitele, který nás lehce provede jeho tvorbou. Záměrně jsem si vybrala Archimeda, jelikoţ v diplomové práci se o něm zmíním vícekrát. Archimedés je znám díky svému proslulému zákonu v oblasti kapalin. Coţ je základem pro kaţdého z nás. Jiţ tedy na základní škole se s ním setkáváme. Odkud byl a co tak významného nám přinesl?
13
Archimédes se narodil v Syrakusách, coţ je pobřeţí Sicílie. Sicílie je velice proslavena nejenom historií, ale i přístavním lodním obchodem. Dodnes v Sicílii můţeme navštívit významné historické stavby a památky. Vládcem Syrakus byl Hieron, který panoval za většiny doby Archimédova ţivota. Archimédes byl v úzké spojitosti s královskou rodinou. Jak přesně, se usuzuje. Archimédův ţivotopis údajně sepsal jeho blízký přítel, bohuţel se nezachoval. Obléhání a zároveň pád v boji města Syrakus má spojitost i se smrtí Archiméda. Údajně se Archimédes nechal jako vţdy unést svoji prací, byl myšlenkovitě zaryt do svých geometrických prací. V tu chvíli se u něj (v jeho pracovně) objevil římský voják, který jej vyzval, aby s ním opustil místnost, jelikoţ byl zajat. Archimédes jej poţádal o strpení a zároveň, aby se nedotýkal jeho geometrických kruhů. Římský voják velkého učence netrpělivostí probodnul. Toto je jedna verze. Druhá verze vypovídá o tom, ţe Archimédes nesl Marcellovi matematické a astronomické přístroje uschované ve skříňce. Po cestě byl ale probodnut římskými bojovníky. První verze se jeví jako skutečná, často se o ní i tak mluví. Dílo Archimédes nás obdaroval díly, jako jsou O rovnováze neboli těţištích rovinných obrazců, kniha I., O kvadratuře paraboly, O spirálách, Měření kruhu, O plovoucích tělesech, kniha I. a II. a mnoho dalších. Zároveň víme, ţe některé jeho spisy byly ztraceny. Archimédes uvádí ve svém pojednání „Počítání písku“ svoji starší práci, která se zabývá čísly velkého rázu pod názvem „O principech“. Kaţdé jeho dílo tvoří systematicky promyšlený celek. Někteří autoři jsou toho názoru, ţe sledoval jakýsi celoţivotní uspořádaný vývoj do daného programu. Pracoval na bázi, ţe nejdříve zpracoval dané věty, tzv. These, ty potom dával dohromady a zasílal je pro kontrolu známým, alexandrijským matematikům. Někdy byl škodolibý a záměrně formulovat chybná tvrzení a vyzval je, aby se je sami snaţili dokázat a vyřešit. V případě, kdy mu zaslali řešení, sám je upozornil a poukázal na omyl. Ve svých dopisech shrnoval své práce, provazoval své práce a poukazoval na své budoucí plány. Ze svých alexandrijských učenců si váţil nejvíce KONONA ze Samu, astronoma a matematika. Poloţil základ ke 4. knize Apolloniova spisu Kónika. Posílal mu své práce k posouzení a jeho úsudek byl vţdy váţený. Konon záhy zemřel a Archimedes mu věnoval památku v jeho pojednání O kvadratuře paraboly. Řada rukopisů byla ztracena či podlehla poţáru. Zároveň osudy jeho rukopisů v Evropě, nebyly tak jednoznačně přímočaré. V období vědecké revoluce v 17. století zasáhly do 14
matematické a fyzikální ho myšlení. Kodexy A a B se dostaly na Sicílii, za vlády Hohenstaufů a Normanů, kdy poslední sicilský král padl v bitvě. Poté knihovna s Archimédovými spisy přešla do vlastnictví papeţe. Dokonce se později spisy dostaly i do soukromého vlastnictví. Tyto spisy se předávaly do několika vlastnictví po úmrtí nejmenovaných, aţ se ztratily. V Evropě jistě kolovaly i jeho další rukopisy. Archimédovo pojednání „O plovoucích tělesech“ bylo zpochybněno jeho autorství, jelikoţ v kodexu A nebylo dříve obsaţeno a objevilo se aţ díky překladateli Moerbecku. Nebyl příliš dokonalý, ale nezahrnoval zase pojednání “Počítání písku“. Moerbecke vlastnil byzantský soubor Archimédových spisů, pravděpodobně Kodex B. Jeho stopy však mizí uţ počátkem 14. století, bohuţel se nezachovaly ţádné stopy, pokud vůbec jde pojednávat o tom, zda existovaly. (Kapitola inspirována knihou Archimédes, Bečvář a Štoll, 2005, s.24-27)
1.3.
Evropská středověká fyzika
„Podmínky pro rozvoj středoevropské křesťanské fyziky v Evropě nebyly ze začátku a dlouho poté vůbec příznivé. V islámském světě se naproti tomu vědy záhy po prvních zmatcích ujali sami kalifové, čili věda se pěstovala přímo z příkazu nejvyšších míst. Základním rysem názoru středověkého učence byla úplná jasnost a jistota poznání o původu, stavbě, cíli i účelu celého světa. Vědění bylo ucelené, bez trhlin. Zásadovost konání: „Věřím, abych páchal.“ Vyslovil Anselm z Canterbury. A konečně vykoupení z tohoto hříchu Kristem. Vykoupení je základní ideou, ta proniká veškeré poznání světa. Zkoumání a vykládání přírody nemá samo o sobě význam, ale jen v této ideji. „Přírodní věda jedná o neviditelných příčinách viditelných věcí,“ učí de Beauvais. Spekulace o přírodě se obecně dedukují. Základními vlastnostmi Země, tvořené nejtěţším ţivlem je tíha, kterou kaţdý z nás pociťuje, dále nehybnost (to, ţe se Země točí – pohybuje, nikdo nepociťujeme) a výjimečnost Země. Ta je dána tím, ţe je bydlená, ţe existuje lidskost, člověk, vrchol všeho stvoření, pro něhoţ bylo vše učiněno jiţ na počátku a pro něhoţ sestoupil sám syn boţí s nebe na zem. Smyslem lidského ţivota je dojít vlastní spásy. Smyslem historie lidstva je přivést ke spáse celé národy. V první polovině druhého tisíciletí měl v Evropě pověst a byl znám ALBERTUS MAGNUS, přírodovědec (1193-1280). Získal titul Doctoruniversalis, jeho dílo je encyklopedií tehdejší přírodovědy. Prosadil Aristotela, zároveň jako první konstatoval, ţe ve fyzice je třeba přihlíţet jak k experimentům, tak ke zkušenostem. Další pozoruhodné práce ze středověké mechaniky jsou redaktora vídeňské univerzity ALBERTA SASKÉHO. Zjistil, ţe 15
průbojnost kaţdého tělesa závisí úměrně na jeho hmotnosti. Jako první zákon setrvačnosti vyslovil přesvědčený nominalista a tvrdý kritik středověkých poměrů jménem WILLIAM OCCAM. Uvedl, ţe Tělesa uvedená v pohyb nepotřebují dále ničeho. K důleţitým odvětvím aplikované mechaniky středověku patřily mechanické hodiny. Kdy a kdo vytvořil jejich návrh, nevíme. Víme jen, ţe jejich první obrázek se vyskytuje v díle francouzského architekta Villarda de Honnecourta (kolem r. 1250). První skutečné hodiny známe z věţe katedrály v Londýně roku 1286. U nás v České republice jsou orloje v Praze a v Olomouci jiţ od první poloviny 15. století. Ke středověké akustice můţeme říci jen málo, jelikoţ v této době se o akustice málo zaznamenávalo. Byly to její prvopočátky. Šlo hlavně o objevy z hudební akustiky, které slouţily k obohacení dvorské a chrámové hudby. V této době se začala rozvíjet hudební teorie. Ve středověku vznikla hudební notace, hudební teorie a začala se zapisovat i historie. Ve shodě s teoretickými poţadavky byly postaveny i první varhany, hudební nástroje vysokého estetického postavení. V chrámech začaly znít silné zvony. V termice a elektřině středověk nepřinesl téměř nic. Zato nauka o magnetismus byla rozšířena a obohacena díky jménu PETRUS PEREGRINUS DE MARECOURT ve 13. století, experimentálně získal celou řadu nových poznatků. Zhotovil velký kulový magnet a podél jeho poledníků rozmísti ţelezné plíšky.
Zjistil, ţe plíšky samy orientují a směřují
k pólům koule, dále zjistil, ţe se stejnojmenné póly magnetu odpuzují a nestejnojmenné přitahují a ţe po rozdělení magnetu získáme vţdy zase celý magnet s oběma póly. Zároveň poznal, ţe magnety získávají svůj magnetismus od Země. Toto je první zmínka o zemském magnetismu. V oblasti optiky nám poskytl cenné objevy R. Bacon. Někteří vědci tvrdí, ţe právě díky jeho vynálezu brýlí a vynález Gutenberga, knihtisk, byly nutnými podmínkami k rázovému a téměř masovému růstu vzdělanosti v renesanci. Dále posledním významným středověkým, zároveň prvním optikem byl FRANCESCO MAUROLYCUS. Začal zkoumat čočky, duhovky, funkci čočky v oku a jiné. Můţe jej řadit mezi novověké fyziky. Pozor! Neznal však ani zákon lomu světla, ani mikroskop, a přesto dokázal vynález takové praktiky v oblasti optiky, která je v dnešní dočasné době nezbytností. Jeho dílo tímto řadíme na rozhraní staré a nové doby. Rozhodující boj ve fyzice se však odehrál na půdě mechaniky.“ ( (5)-strana 58 – 69)
16
1.4.
Vývoj klasické fyziky k mechanickému obrazu přírody
„V publikacích učenců z renesanční doby se filozofickým krédem fyziků stává mechanický
materialismus
připomínající
démokritovský
atomismus,
doplněný
poţadavkem, aby pokud moţno všechny teze byly formulovány matematicky a ověřeny experimentálně. Je jasné, ţe se jedná o první jasný vědecký program v dějinách fyziky. V celém období 1600 aţ 1900 let převládá přesvědčení, ţe všechny děje v přírodě jsou mechanické. Vyvodily z toho závěr, ţe je tedy třeba vše redukovat na mechaniku, včetně vědy. Proto se také vytvářejí mechanické modely tepelných jevů. Mechanistická fyzika opírající se o neronskou mechaniku byla významně posílena jak konkrétními výsledky klasické mechaniky. Úspěchy v mechanistické elektrodynamiky a optiky byly jen částečné a dostavovaly se hlavně v prvním období. Ještě se však nepodařilo nahradit na trůně fyziky starou newtonovskou mechaniku novou mechanikou relativistickou, rodí se kvantová teorie, která záhy zaujala vedoucí postavení ve fyzice 20. stol. Na počátku našeho století tedy dochází k pádu mechanistické teorie, coţ se jevilo současníkům jako krize fyziky. ( (5) str. 71 – 72)
1.5.
Dějiny pedagogiky a dějiny školství
„Mezi disciplínami pedagogické vědy je silně rozvinuta – a to v dlouhodobé tradici – oblast nazývaná u nás „dějiny pedagogiky, dějiny školství, dějiny výchovy“; v mezinárodní literatuře historyofeducation. A čím se tato disciplína zabývá? Dějiny pedagogiky a dějiny školství jsou zkoumáním vývoje pedagogických teorií a vzdělávací praxe. Tato disciplína je tedy zaměřena do minulosti a snaţí se popisovat vznik a vývoj edukace a její teoretické reflexe od nejstarších historických období aţ do nedávných let.“(J. Průcha, Přehled pedagogiky, 2000, str. 36) Vyberu si jednoho představitele, který nejenom popisuje historii školství v Evropě, ale zároveň popisuje pedagogické myšlení v naší zemi v letech 1592 aţ 1670. Pokud dobře znáte historii, jiţ víte, o koho jde. V 16. – 17. století nebyly předměty rozděleny jako dnes na matematiku, fyziku, chemii atd. Nýbrţ ţák byl veden k psaní a počtům, náboţenství spojené s morálními hodnotami a další předměty ve vyšších ročnících, byly spíše k všeobecným znalostem o přírodě např. Matematická přírodověda, výuka o pravdě a Bohu aj.
17
Nyní při svém bádání nad svojí prací zjišťuji, ţe velký obdiv patří Janu Ámosu Komenskému, za to, ţe poloţil základy moderní didaktiky, kterou se řídíme v podstatě dodnes. Jan Ámos Komenský a jeho pedagogické myšlení „Chceme-li hovořit o problematice novověké pedagogiky, pak se přibliţujeme k dílům právě k nikomu tak známého neţ Jana Ámose Komenského (1592 – 1670). Právem můţeme Komenského povaţovat za příklad zajímavého a napínavého formování novověkého pedagogického uvaţování. Přestoţe byl veden a částečným myšlením zasahovaly jeho rysy aţ k pozdně středověkému myšlení. Je to i proto, ţe jeho díla stojí na rozhraní dvou historických epoch. Jeho snahou bylo sjednotit obě evropské tradice ve svém velkolepém myšlenkovitém rozvrhu. Díky jeho dílům můţeme nahlédnout na dvě epochy, do předpokladů středověkého a novověkého pohledu na výchovu a školství. Zároveň můţeme postřehnout zrcadlení myšlenek tehdejších myslitelů, kteří připravovali a ztělesňovali moderní novověké myšlení. Konkrétně Mikuláš Kosánský, Thomas Campanelly, vlivy Koperníkovy a Keplerovy astronomie 16. století, ale i induktivní metodologie Francise Bacona a jeho díla Nové organon.“ (6) Komenský a didaktika. Jak uţ víme, pojem didaktika udává jak správně vyučovat. Ne kaţdý chápe toto vyjádření a ne kaţdý jej dokáţe naplnit. Podstatou je, aby pedagog či jiná osoba dokázala naučit, či osvojit znalosti i druhému, tedy předat je. „Komenský didaktiku charakterizuje jako nauku o vyučování … podávající všeobecné umění, jak učiti všechny všemu. V porovnání s dnešní didaktikou, Komenského pojetí bylo poměrně širší. Zahrnoval do ní obecné otázky cíle a úkolů výchovy, otázky náboţenské a mravní výchovy, školské soustavy a organizace, tělesné výchovy apod. Komenského můţeme označit jako významného průkopníka didaktické teorie.“ (7)1
1.6.
Historický vývoj učitelstva
„Do zajímavé oblasti zkoumání patří společenské postavení učitelů v různých etapách historie, jak se vzdělávali pro post své profese, jaké bylo jejich finanční ohodnocení (mzdy), politická a náboţenská orientace. Těmito záleţitosti se zabývají dnes někteří odborníci – např. Z. Veselá (1992) objasnila vývoj českého učitelstva od konce 18. Století do roku 1948; F. Morkes (1997) popsal, jaké byly platy a úvazky praţských učitelů na konci 19. století. Jaká je psychická a fyzická zátěţ ve výkonu učitelské profese v současné škole? 1
Strana 57
18
V poslední době učitelé, obzvláště na základních školách poukazují na to, ţe zátěţ jejich profese vzrůstá. Tato zátěţ je způsobována nekázní a agresivitou ţáků, bohuţel při třídních schůzkách se podpory pedagog ze strany rodičů nedočká, naopak sníţení autority. Zároveň nyní v technické době jsou pro ţáky atraktivnější média, neţ samotná výuka aj. Poslední výzkumy podmínek práce učitelů bohuţel poukazují na to, ţe psychické zátěţe jejich práce proběhly v 80. letech (Langová, Kodým a kol., 1987) a v nových společenských podmínkách nebyly provedeny. O časovém zatíţení učitelů různými profesními činnostmi máme k dispozici jejich nálezy (Kurelová, 1998; Urbánek 1999 aj.)“ (Průcha J., Přehled pedagogiky, 2000, strana 141)
19
2. Didaktika fyziky V této kapitole dáváme pozornost didaktice, didaktika jinak řečeno teorie vzdělávání. Zprvu to nebylo jasné jak, ale základy nám dal Jan Ámos Komenský. Zabývala jsem se didaktickým zpracováním výuky jako takové a prvky náleţitosti kolem ní. Jaký je význam, cíl a úkol fyziky ve školním vzdělávání, teorie vzdělávání. Tato kapitola obsahuje souhrn náleţitostí pro praxi výuky hodiny fyziky na ZŠ. Jelikoţ právě učitel při vyučovacích hodinách pracuje s učebnicemi, je třeba před definicí učebnice vědět, jak samotná výuka vypadá a případně, jak se máme na ni připravit. Jaké jsou náleţitosti dle RVP, kterých se musíme drţet.
2.1.
Pojetí didaktiky fyziky
Vymezením disciplíny didaktiky fyziky je hlavní vymezení fyzikálního poznání. Komplexem systémově chápaným je vymezena společenská komunikace, která je v různých úrovních a fázích. Didaktika fyziky se dříve vymezovala spíše na roli a práci učitele a ţáka/y s převahou statické systematizace izolovaně zkoumaných jevů. Takţe šlo hlavně o prvky aplikačního a integračního pojetí didaktiky fyziky. Důleţitým komunikačním pojetím didaktiky fyziky klademe na důraz předávání fyzikálního poznání, který můţeme označit za proces. Tento proces přesahuje hranice školy a výuky. Jde o souvislý proces předávání a zprostředkování výsledků a metod fyzikálního poznání do vědomí jednotlivců, zároveň do vědomí společenského. V tomto procesu nedochází jenom k předávání informací, ale i k učení. Proto plní funkce jak informativní, tak i kognitivně formativní a výchovnou. Můţeme také říci, ţe předmět didaktiky fyziky se nekryje s předmětem didaktiky fyziky, i kdyţ základ je společný a didaktika fyziky se od něj odvíjí. Patří výlučně za speciální pedagogickou disciplínu (didaktika fyziky). Důleţitý fakt je, ţe výchovně vzdělávacím obsahem didaktiky fyziky je její vědecký systém, který je právě převeden do didaktického systému a realizovaný projektem obecné didaktiky. Není tedy jen teorií výuky fyziky, ale ani jen aplikací obecné didaktiky. Jednáme-li o výuce, poté didaktika fyziky přejímá z obecné didaktiky nejvíce obecných poznatků i pojmovou strukturu. Cílem fyziky je, předat a obohatit lidské chápání o objevené výsledky lidského bádání a zároveň aplikovat fyzikální poznatky v praxi. Cílem didaktiky fyziky je najít způsob, jak tyto fyzikální poznatky předat, těm, kteří se na bádání
20
nepodíleli. Zároveň zařadit fyziku do všeobecného vzdělávání. Právě tuto vazbu fyziky a didaktiky zpracovávám v této kapitole.2
2.2.
Výuka jako systém
Výuku můţeme chápat jako systém, který utváří vztahy mezi výukou samotnou a jejím řízením, čímţ se utváří hlavní struktura tohoto řízeného a specifického systému. Zároveň tento systém má i své subsystémy, které si můţeme sami rozdělit dle potřeb, na formu učitel, ţák apod. Nejdůleţitější subsystém systému je učení, kde jeho zahrnutím do subsystému je chápán jako objekt a subjektem je chápán učitel. Výuka, respektive jeho produkt, a to vzdělávání, které je chápáno, jako proces je nyní chápáno předmětem Obecné didaktiky. (1)
2.3.
Význam, cíle a úkoly fyziky ve školním vzdělávání „Místo zatěţování paměti mladých lidí, přemírou kniţních vědomostí musí škola vést k rozvíjení samostatného tvůrčího myšlení, k syntetickému pojetí poznání, podněcovat rozvoj dušení i fyzické aktivity mladého člověka.“ Emil Kašpar
Didaktika samotná jako výuka se začala vyvíjet aţ kolem 80. Let 20.století, kdy se didaktika uvedla jako pojem. Do té doby didaktika jako taková známa nebyla, ale přesto se o ní vědělo. Byly vedeny zásady a morální hodnoty. O těchto hodnotách se můţeme dočíst uţ v listech Senecy, který tyto listy vedl svým učedníkům. Historie výuky jako samotné se vyvíjela se školstvím samotným, uţ v období Milétských škol rostl systém a směr, kterým se školství ubíralo. Didaktika jen udala systém, význam, cíle a úkoly, které jsou ve školním vzdělávání podstatné a klíčové. „Význam a dané úkoly pro nás fyziky jako školního předmětu, který byl také rozdělen, plynou ze společenského významu fyziky a dalších vědních oborů, které byly a jsou součástí tohoto předmětu. Jako například astronomie, meteorologie. Vzestup didaktiky za poslední desetiletí jsme vděčni zároveň moderní technologii, zároveň jako fyzika taková tomuto vzestupu přispěla. Fyzikální vědy se stále uplatňují v přírodovědeckých a technických myšlenkách a proměňujíc v praxi. Tímto se význam neomezuje jen na vyuţití poznání a 2
(25), strana 8
21
fyzikálních zákonů, ale zároveň podstatou je jejich aplikace.“ (2) Bez ní by nebyl vývoj vědy jako samotné a zároveň vývoj celého lidstva. Člověk jako osobnost je pořád stejný, historie osobností a jejich rozhodnutí či chování, pokud si povšimneme, se stále opakují, ale vývoj fyziky, ten jde kupředu. Díky fyzice se mohou vzájemně rozvíjen i jiné vědní obory, napříč matematikou, která se prolíná s fyzikou. Matematiku jako obor nelze oddělit od Fyziky. Jsou k sobě slučitelné a bez jednoho by neexistoval obor druhý. Stal se tak exaktním vzorem pro vědní obory a oblasti přírodních jevů. „Tím, ţe si ţáci ve vyučování fyzice osvojují základní poznatky o dění v rozsáhlé oblasti přírodních jevů a o procesech uţívaných v technické praxi, rozvíjejí se jejich duševní schopnosti. Školská fyzika poskytuje ţákům znalosti potřebné pro tvůrčí účast při budování socialistické společnosti. Tím také vytváří předpoklady pro jejich uvědomělé seberozvíjení a spolu s ostatními školními předměty se účastní na rozvoji ţáka v harmonickou osobnost, a to nejen po stránce osvojení určité zásoby vědomostí nezbytných pro moderního člověka, nýbrţ i co do jeho chování a charakteru. Speciálním úkolem školské fyziky je připravit velkou část ţáků pro další odborné vzdělávání v oboru.“ (Emil Kašpar a kol, str. 7) Tímto autor Kašpar řekl jednoduše vše podstatné to, co je pro ţáky při osvojování základních poznatků a dovedností při výuce fyziky. Nemusíme brát doslova pojem socialistická společnost, vzhledem k období sepsání publikace, ale významem se chápe společnost jako celek. Je důleţité stanovit při práci ve výuce, při vypracovávání učebnic, tedy pedagogických pomůcek, cíl. Musíme vědět, co vše cíl má mít propracované, kam během tématu má látka vést. K jakým uvědoměním má u ţáka přivést a v jakou osobnost chce autor ţáka rozvíjet. Náleţitostí při vyučování je nejen praktičnost a další koordinační schopnosti, ale zároveň musí docházet k inovaci materiálové. Bohuţel se obávám, ţe inovace jako taková, způsobuje ochrnutí vývoje publikací obsahově – Což je mojí výzkumnou otázkou. Tedy přesně. Je vývoj učebnic a jejich chronologická inovace obsahově přínosná či naopak v určitých bodech zaostala? A pokud ano, v čem konkrétně? Vývoj učebnice jako takové zaznamenáme, například nový obal, nový design, nové metody… Ale jsou tyto nové metody třeba? Jistě se musí praktické úlohy inovovat, jelikoţ některé materiály a výrobky zanikají, vzhledem k tomu, ţe je nahradí zboţí jiné, nové, praktické, které například pokryje sluţbu dvou výrobků. Tímto se poté oddalujeme od historické učebnice, můţeme ztratit předmět, ale ne ducha učebnice. Nadšení autora při vytváření čehokoliv, nejen učebnice, ale například i projektu, se na díle podepíše. Kaţdého
22
čtenáře autorovo dílo zaujme. Uţ tento psychologický jev je zajímavý a zároveň autosugestivní.
2.4.
Teorie vyučování ve fyzice a její základní úkoly
„Na rozdíl od jiných států, je v našem státě fyzika předmět, který je povinen pro všechny ţáky, a to jak na základních školách, tak i na středním (dle specializace). To je důsledkem výchovně vzdělávacího významu pro mladou generaci. Je nutno ji vést tak, aby se vyvíjela a stala platnými členem naší společnosti. Odtud plyne význam teorie vyučování ve fyzice, vědní disciplíny.“ (2) Důleţité je vědět, jak ţáky připravit, jak je vést touto platnou vědní disciplínou, přípravy na hodiny, psychologie a pedagogika. To vše je velice provázané a mnohem víc. „Uznání teorie vyučování ve fyzice za samotný vědní obor je nedávnou událostí. Dříve za soubor pravidel, předpisů, jak ve fyzice vyučovat, byl povaţován tzv. Metodika vyučování. Zároveň dříve bylo povaţováno vyučování jako za druh umění, které muselo být učiteli vrozeno. Jde o samotný proces, který by byl pouze závislý na procesech osobního nadání učitele, a nemohlo by dojít k odhalení vědeckým zákonitostem, které například přispívají při vyučování nových učitelů. Musíme si uvědomit, ţe taková umělecká stránka je či dokáţe být v kaţdém z povolání. Například nejen učitelé, ale i inţenýři, lékaři, návrháři. Jejich výkony, ač jsou vyučeni stejně, jsou odlišné. Jak někteří mají excelentní výkony, druzí jen průměrné. Řešení problematiky nám pomáhá právě samotná vědecká odhalení, jejich zákonitosti a přispívají k řešení novodobých problému, které se vyvíjejí s dobou. Samotné řešení problémů pouhou intuicí je dnes uţ jen minulostí.“ (2)
2.5.
Vyučovací hodina fyziky
Jak uvádí (2)v praxi nejčastěji výuka probíhá výkladem nového učiva, plní současně i didaktické funkce, které tvoří ucelený komplex vytvořený pro ţáky. Například v úvodu ţáky učitel kontroluje domácí úkoly, opakuje s ţáky probrané učivo a motivuje na nové. Pedagog pokládá ţákům nové otázky a upravuje odpovědi, aby tímto způsobem vedl na novou problematiku. Tato nová problematika bude základem nového učiva. Při procvičování učitel prohlubuje učivo názorností a dovedností ţáků. Hodiny podobného typu označujeme jako kombinované, kdeţto ve výuce fyziky jsou univerzální.
23
Kombinované vyučovací hodiny, jejíţ hlavním cílem je výklad nového učiva, mají strukturu: 1. Úvod hodiny a) Kontrola domácího cvičení b) Kontrola osvojení předcházejícího učiva, popř. spojení s přechodem k výkladu nového učiva 2. Výklad nového učiva a) Stanovení dílčího tématu, které bude v hodině probíráno b) Stanovení způsobu řešení daného tématu c) Vlastní výklad tématu d) Analýza získaných výsledků a jejich zevšeobecnění 3. Závěr hodiny a) Kontrola osvojení nového učiva a jeho upevňování procvičování b) Zadávání domácího cvičení Během výuky pedagog klade důraz na formulaci tématu hodiny, způsobu řešení úkolu hodiny, zároveň se vyvarovat chybám hodiny. Právě účinností těchto uvedených metod výkladu se často sniţují chyby a nedostatky, které můţeme zde shrnout: A. Častou chybou je bezplánovitost výuky, či nepřesnost plánu výuky. Nezdůrazňuje se základní myšlenka, neodděluje se podstatné od podstatného. B. Nedostatečně se zdůrazňuje fyzikální podstata jevu. Ţáci se ztrácí za matematickou formulací a uchází jim fyzikální podstata. C. Nového učiva se nevyuţívá k vytváření vědeckého světového názoru ţáků D. Hodiny fyziky jsou často nenázorné, bez demonstračních pokusů. Demonstračních pokusů je méně, neţ by bylo třeba, po metodické stránce nesprávné. Nejčastější metodou opakování v závěru hodiny je rozhovor s ţáky. Cílem tohoto rozhovoru je přivést ţáků k upevnění znalostí a zároveň k zjištění pedagoga, zda ţáci učivu dobře porozuměli. Důleţitá je formulace otázek, jak je učitel ţákům klade. Nevedeme tedy otázky typu: „Kdo tomu nerozuměl?, „Je to jasné?“ apod. Právě formulací otázek můţeme zjistit stupeň osvojení nového učiva. Další kontrolou spočívá v klasifikaci vědomostí. Coţ uţ je jiná část didaktiky fyziky.3
3
(2) strana 76 - 80
24
2.6.
Laboratorní metody vyučování fyziky
Laboratorní práce jsou většinou části fyziky, která ţáka uchvátí. Zároveň jak uvedl (2), tyto vyučovací metody a pokusy patří do základní uplatňované formy vyučování fyziky. Významná činnost spočívá v rozumovém porozumění ţáka, kterou zde uplatňuje hlavně samostatně. Současně ţák vyuţívá svou motorickou činnost. Při laboratorních pracích a ţákovských pokusech se uplatňuje pohybová činnost orgánů a poznávací činnost pomocí smyslů. Takţe získané vědomosti i návyky jsou hlubší a hlavně trvalejší. Ţákovský pokus ať uţ je prováděn v učebně v průběhu vyučování hodiny fyziky či ve školní laboratoři, je vţdy v určitém demonstračním pokusu, který provádí učitel. Samostatná laboratorní činnost ţáka uplatňuje se zejména tam, kde má být ţákova soustředěnost a pozornost vedena. Výsledek pokusu nebo jeho průběh můţe být námětem při demonstraci pokusu učitelem, které mohli ţákovi uniknout. Laboratorní metody vyučování ve fyzice patří k základním prostředkům rozvíjení samostatnosti, uvědomělosti a aktivity ţáků. Při reprodukci a pozorování těchto jevů se ţáci snaţí uplatnit objasnění jevů a jejich souvislosti mezi jevy, řeší problémy, překonávají obtíţe a konkretizují si neobjasněné jevy. Tím si pevněji zafixují informace do vědomí. Laboratorní metody ve vyučování přispívají k uplatnění didaktických zásad v hodinách fyziky. Ţáci mohou vidět aplikaci několika zákonitých jevů, které se učí v teoretické části. Mohou si osahat nástroje k měření (posuvné měřítko, vodováha,…) a jejich ostych se uvolňuje. Díky tomu jsou schopni s těmito běţnými nástroji pracovat i v běţném ţivotě, jelikoţ uţ s nimi mají zkušenost. Díky laboratorním pracím si ţáci osvojují znalosti, pomocí vjemů pozorují výsledky. Ţák se zároveň učí hodnotit výsledky pozorovaných jevů, získává důvěru k těmto metodám a informacím, které získal. K intelektuálním dovednostem, které ţák získal, patří také zápis postupu pozorování, hodnocení výsledků a jeho slovní vyjádření, zápis naměřených fyzikálních hodnot a veličin převedených do grafů. Schopnost pracovat se schématem, literaturou, ve skupinkách či samostatně. Díky těmto samostatným laboratorním prací si ţáci osvojují návyky, a to si vše organizovaně a dobře ověřit, tedy prověřování spolehlivosti získaných informací a vědomostí. Klasifikace laboratorních metod vyučování fyziky dle (2):
25
Laboratorní metody lze klasifikovat různými hledisky, z nichţ nejvýznamnější je čas organizace ve výuce. Z tohoto hlediska je klasifikace dle činnosti ţáků ve výuce: a) Frontální laboratorní práce b) Skupinové laboratorní práce c) Fyzikální praktikum d) Domácí ţákovské pokusy a pozorování Pro frontální laboratorní práce je charakteristické, ţe ve vyučování jsou všechny školní pokusy vytvářeny v jedné třídní skupině („v jedné frontě“), se shodným pokusným zařízením, shodnou metodou, se stejným sledem pracovních operací. Frontální laboratorní práce se utvářejí nejčastěji na základních školách, obvykle trvají celé vyučování. Výklad a demonstrace učiva je vedeno učitelem. Kaţdý dílčí krok se ihned hodnotí a formulují se závěry. Při frontální práci učitel snadno kontrolu činnost ţáků, tím můţe okamţitě zamezit špatným krokům ţáků ve výuce fyziky. Pro skupinové laboratorní práce je charakteristické pracovat buď jako s frontální výukou – tedy celou třídou, či častěji s polovinou třídy rozdělenou na skupinky. Avšak v této metodě učitel činnost ţáků tak detailně neřídí. Zde je společná část příprava k práci, zavedení cílu práce. Pracovní skupiny jednají vlastním tempem, a to samostatně. Jedná se nejčastěji o úlohy náročnější, kvantitativnějšího rázu. Ţáci potřebují mnohem více času, většinou nestačí jedna vyučující hodina fyziky. Závěrečné hodnocení se opět provádí se všemi pracovními skupinami. Fyzikální praktikum představuje nejnáročnější formu ţákovských prací. Jedná se o výčet laboratorních úloh, které ţáci vypracovávají samostatně v určitém delším časovém období. Témata jsou jiţ ve vyučovacích hodinách probraná a úlohy jsou chronologicky sestaveny, dle pořadí témat probíraných ve vyučování. Ţáci samostatně vypracovávají jednotlivá praktika. Charakteristickým
znakem
je
právě
samostatnost,
problematika
můţe
spočívat
v neporozumění dané úlohy ţákem. Metody řešení jsou experimentální, čímţ jsou kladeny nároky na ţáka ze strany nejen samostatnosti, ale i znalosti metody, pomůcek, nástrojů a výběr přístrojů, zadávání a zpracování výsledků měření. Dále je také třeba ověření správnosti pouţitého výsledku. Rozvíjení samostatnosti a jejich aktivity můţeme také
domácími pokusy a
pozorováními¸které ţáci provádějí dle pokynů učitele za pouţití doporučené literatury. Ú.
26
Úlohy jsou vybrány tak, aniţ by bylo zapotřebí zvláštních přístrojů. Případné zařízení si ţáci zpracovávají sami. Zvláštním významem mají dlouhodobá pozorování (meteorologická a astronomická), která nelze jako školní experiment provádět. Z pozorování si ţáci záznamy vedou stanovené časové období, kde z pozorovaných informací stanoví ve vyučování společný závěr.4
4
(2), strana 80-83
27
3. Didaktické prostředky V této kapitole pojednávám o všech didaktických prostředcích, které má vyučující k dispozici a jak vyuţít jejich předností. Nejdříve uvádím, co to učební pomůcky jsou a kde se s nimi setkáváme, jak se pojí s kurikulárními dokumenty, jejich strukturu a důleţité funkce. Do této kapitoly patří i ICT a internet, která se pro ţáky ZŠ stává poslední dobou nejvíce ţádaná, proto jsem zde shrnula i jejich vyuţití a dělení. Obzvláště v době, která jde velice rychle kupředu. Věděli jste, že… … to co se naučí studenti informatiky na vysoké škole v 1. ročníku, je uţ za 3 roky zastaralé? „Didaktické prostředky jsou předměty a jevy slouţící k dosaţení vytyčených cílů, zahrnující vše, co vede ke splnění výchovně-vzdělávacích cílů.“5 Pomocí této definice můţeme chápat, ţe všechny didaktické prostředky můţeme dělit na materiální a nemateriální.
Didaktické pomůcky
nemateriální
materiální
- vyučovací pomůcky - vyučovací metody - organizační formy - vyučovací zásady
- žákovské pomůcky (potřeby) -u čebny a jejich vybavení - didaktická technika
Obrázek 1 Dle Geschwindera et. al. (1995)
5
( dle Maňák, Švec, 2003 (24))
28
3.1.
Učební pomůcky
„Kaţdý akt vyučování vyuţívá nějaké materiální prostředky, které zajišťují či zefektivňují průběh vyučování. Teorie zabývající se didaktikou rozeznává a popisuje širokou nabídku těchto prostředků, mezi něţ hlavní patří tzv. učební pomůcky. Učební pomůcky mají svoji povahu: Klasifikační dělení učebních pomůcek dle Zormanové (2014): A) Originální předměty a reálné skutečnosti Reálné (např. nerosty ve výuce geologie jsou pouţívány, minerály, rostliny) Vizuální (výtvory a výrobky) – v původním stavů, př. umělecká díla, vzorky výrobků Zvukové Kombinované modely skutečnosti Například mapa, výukový film, model struktury atomu, oblasti jevů fyzikální, chemických a biologických6 B) Zobrazení a znázornění předmětů a skutečností 1. Zobrazení: Prezentovaná přímo (školní obrazy, fotografie, mapy, symbolická zobrazení) Statická projekce – diaprojekce, zpětná projekce; Dynamická projekce – film, televize, video; Zvukové záznamy – magnetické, optické; 2. Modely: statické, dynamické, stavebnicové C) Textové pomůcky 1. Učebnice – klasické, programované; 2. Pracovní materiály – pracovní sešity, studijní návody, sbírky úloh, tabulky, atlasy; 3. Doplňkovou a pomocnou literaturu – časopisy, encyklopedie. D) Pořady a programy prezentované didaktickou technikou 1. Pořady – diafonové7, televizní, rozhlasové 2. Programy – pro vyučovací stroje, výukové soustavy či počítače. E) Speciální pomůcky Můţe se kupříkladu jednat o pomůcky zvukové (hudební nástroje, magnetofonové pásky, CD,…) nebo dotykové (reliéfové obrazy, slepecké písmo…)
6
Podobně o tom Maňák 2003, 2009 Diafon = automatický promítací přístroj umoţňující promítání diapozitivů s reprodukcí doprovodného textu (slovník cizích slov adresa: web:// http://slovnik-cizich-slov.abz.cz/web.php/slovo/diafon) 7
29
V současné době do vyučování zasahuje moderní technická média zaloţena na počítačích, internetu, tabletech, mobilech a dalších hypermediálních prostředcích. Důsledkem vývoje těchto prostředků a ovlivňování jimi současnou dobu vyučování spojenou s obecnou didaktikou, se vytvořila tzv. technologie vzdělávání8. Před obecnou didaktikou vyvstávají nové problémy, které prozatím neřeší, či na ně neumí odpovědět. Je to například problém, jaké důsledky můţeme mít při vyuţívání počítače ve vyučování pro rozvoj jednotlivce. Na jedné straně se velice propaguje, aby vyučování bylo co nejvíce komputerizováno9, na druhé straně se objevují některé negativní důsledky, například zaostávání při čtení u ţáků. K didaktickým materiálům můţeme zařadit jako prostředek učebnice. Učebními pomůckami se budeme zabývat, jelikoţ o ní samotné máme spíše jen pár informativních poznatků, ale něco podstatného zde nenalezneme. Čtenáři to dá velikou práci, jelikoţ pro více informací musí hledat v několika publikacích, avšak moc toho nenalezne. Dalšími didaktickými prostředky jsou školní pomůcky pro školské předměty, jako například pomůcky pro experimenty, kalkulačky, počítače, mapy a i další pomůcky. Důleţitou vlastností neboli povahou učebnic, je jejich informativnost, jejich přehlednost, barevnost, osnova a další náleţitosti, o kterých se ještě budeme bavit. Zároveň, jak uţ víme, v učebnicích je obsaţeno zpracované didaktické učivo. „Učebnice představují základní a dále jeden z nejdůleţitějších vyučovacích didaktických nástrojů v systému zprostředkování komunikace mezi učitelem a ţákem a učitelem, stejně tak jako mezi učitelem a učivem. Pro mnohé představují učebnice pouze prostředek k představení a k uplatnění učebních osnov učiva. Zároveň učebnice plný určité funkce, o kterých je náleţité diskutovat:“10 Učebnice a kurikulární dokumenty Nyní asi tou nejpodstatnější uvědomělostí v této kapitole se jeví fakt, ţe učebnice je součástí kurikula. Toto kurikulum je utvářeno na úroveň státní a školní, obsah učebnice je řízen právě tímto kurikulem. Státní úroveň je tvořena rámcovými vzdělávacími programy (RVP) a školní úroveň představuje školní vzdělávací program (ŠVP). Dle těchto programů se uskutečňuje výuka na jednotlivých školách. Kaţdá škola musí mít své ŠVP, které je tvořeno dle osnov RVP. Nemyslete si, ţe posloupnost učiva je ve všech školách stejně vedena, odvíjí 8
Průcha, Přehled pedagogiky – kapitola 4.16 - doplnit Komputerizace – automatizace, resp. automatický, 10 Veverková 2002 9
30
se to od jednotlivých škol. Coţ můţeme řadit do oblasti problematiky. S touto problematikou se můţeme setkat v případě, kdyţ ţák je nucen přestoupit na jinou školu (např. stěhování). Další problematikou je ze strany autora učebnic. V rámci autonomie škol, jsou učebnice sepsány dle ŠVP. Problémem můţe nastat situace, kdy dělíme informace na hlavní pojmy a rozšířené. Necháváme na autorovi rozhodnutí, do jaké šíře pojme podstatné učivo pro ţáky a rozšiřující učivo k danému tématu uţ nechá na učiteli. Funkci didaktickou dělíme:
funkce informativní • prezentování informací
funkce formativní
funkci metodologickou
• osvojení systému vědomostí • osvojení dovedností
• osvojení metod poznávání
Obrázek 2: Didaktické funkce, Veverková 2002
Učebnice Víme, ţe jsou středem zájmů pro pedagogickou teorii, o kterou se můţe opřít student VŠ na praxi, součást důleţitých pedagogických dokumentů, které učitel i ţák vyuţívají kaţdodenně.
Učebnice
patří
k nejdůleţitějšímu
materiálně
didaktickému-prostředku
pouţívaného ve škole. Pokud bychom hledali, můţeme v odborných publikacích najít spoustu definic a pojmů, která by vymezila hlavní vlastnosti didaktického prostředku. Například z definice z Pedagogického slovníku (Průcha, Walterová, Mareš, 2003), komplexně obsáhla význam tohoto slova termínu: „Učebnice je druh kniţní publikace, která je uzpůsobená k didaktické komunikaci svým obsahem a strukturou a přizpůsobená specifickým potřebám ţáků podle typu školy, určitého vyučovacího předmětu a ročníku. Má řadu typů, z nichţ nejvíce pouţívaná je školní učebnice. Školní učebnice je jednak prvkem kurikula, tedy prezentuje výsek plánovaného obsahu, a jednak je to didaktický prostředek, tedy slouţí ţákům a učitelům jako informační zdroj pro ţáky, řídí a stimuluje učení ţáků. 31
Určité typy učebnic, jako například:
tabulky cvičebnice učebnice články
pracovní sešity pracovní listy
Obrázek 3: Typologie učebních pomůcek, Janiš (2010)
3.2.
Moderní učební pomůcky, didaktická technika ve výuce
Nejdůleţitější sloţkou výuky v kaţdé vyučovací hodině, u nás konkrétně fyziky, jsou materiální didaktické prostředky. Tyto prostředky jsou širší a podstatnou skupinou didaktických prostředků, které máme k dispozici. Avšak v dnešní době se schopnosti a technika těchto didaktických pomůcek velice rychle rozvíjí. „Jedná se o prostředky materiální povahy určené k výuce, které slouţí jako prostředek k dosaţení výchovně vzdělávacích cílů. Materiálně didaktické prostředky jsou učební pomůcky, didaktická technika, výukové prostory, speciální zařízení školy apod. (Zormanová, 2012)11 Nedílnou součástí učebních pomůcek je jejich klasifikace dle materiálně didaktických prostředků. Konkrétní dělení materiálně didaktických prostředků dle Kalhouse, Obst, 200212: Učební pomůcky Technické výukové prostředky Technika řídící a hodnotící Organizační a reprografická technika Výukové prostory a jejich vybavení Vybavení učitele a ţáka
11 12
Strana 18 ((Kalhous, Obst, 2002, Zormanová Brno 2012)
32
Těchto šest aspektů ovlivňují buď pozitivně či negativně výuku hodiny fyziky, zároveň se jsou nedílnou součástí kaţdé didaktické výuky hodiny fyziky. Je třeba mít kaţdý bod řádně připravený a jednotlivé aspekty promyšlené. Vynechá-li se jeden bod, záleţí na jeho specifičnosti, můţe celkově ovlivnit vzdělávání ţáka. Nás zajímají především první dva body. Učebními pomůckami a technickými výukovými prostředky se budu zabývat právě v druhé části diplomové práce, a to praktické. Budeme pojednávat o historickém vývoji, jak se učebnice vyvíjeli a ztotoţňovat je s nynějšími. O tom více v praktické části.
3.3.
Struktura školní učebnice (Kurelová, 2001) 13
S prvním faktorem, se kterým se setkáme ve školní učebnici, je: 1. Výkladový text, ten obsahuje základní text, podle kterého s ţáky pracujeme v hodinách předmětu fyziky, zároveň obsahuje doplňující a vysvětlující text; a) Výkladový text (výchozí, objasňující, popis pokusu, základní, aplikační, shrnující, přehled učiva); b) Doplňující text (úvodní, text určený k četbě, dokumentační); c) Vysvětlující text (vysvětlivky, text k obrázkům) 2. Nevýkladové sloţky, které jsou tvořeny aparátem řízení procesu osvojování (kupříkladu učební úlohy), ilustračním materiálem, orientačním aparátem (tučné písmo, barevné písmo, kurziva, rámečky zdůrazňující podstatné části, shrnutí na závěru kapitoly). Ač se to nezdá, tato část školní učebnice, která ţáka uvádí k pozornosti. a) Procesuální aparát (otázky a úkoly k upevnění vědomostí, otázky a úkoly vyţadující aplikaci vědomostí, otázky a úkoly k osvojení vědomostí, návody k pokusům, pokyny k činnosti, odpovědi a řešení); b) Orientační aparát (nadpisy, odkazy, grafické symboly, rejstříky, obsah); c) Obrazový materiál (obrazy nahrazující, rozvíjející a doplňující věcný obsah komponentů).
3.4.
Funkce učebnice uvádí Zormanová (2014)
Doposud nejpodrobnější rozdělení funkcí učebnice vypracoval ruský odborní D. D. Zujev v knize Školnyjučebnik (1983). Rozlišil osm funkcí učebnice (dle Průchy, 1998):
13
(21)strana 192
33
1. Informační funkce: Učebnice vymezuje obsah vzdělávání v určitém předmětu či oboru vzdělávání. 2.
Transformační funkce: Učebnice poskytuje didakticky transformované odborné informace z určitého vědního oboru tak, aby tyto informace byly přístupné ţákům.
3. Systematizační funkce: Učebnice rozčleňuje učivo podle určitého systému do jednotlivých ročníků a vymezuje také posloupnost jednotlivých částí učiva. 4. Zpevňovací a kontrolní funkce: Učebnice poskytuje základ pro porozumění informacím, které ţáci získali z jiných pramenů, a propojení těchto poznatků s dalších didaktických prostředků, které na ni navazují. 5. Integrační funkce: Učebnice poskytuje základ pro porozumění informacím, které ţáci získali z jiných pramenů, a propojení těchto poznatků s dalšími osvojenými informacemi. 6. Koordinační funkce: Učebnice zajišťuje koordinaci pro vyuţívání dalších didaktických prostředků, které na ni navazují. 7. Rozvojově- výchovná funkce: Učebnice přispívá k vytvoření harmonicky rozvinuté osobnosti ţáků Ze Zujevova pojetí funkcí učebnice vychází pedagog V. Michovský (dle Kalhouse, Obsta, 2002), který toto pojetí funkcí učebnic podrobil kritickému zhodnocení a rozlišil pouze dvě podstatné funkce učebnice: 1. Funkce didaktické:vázané na cíle výuky: informativní (kterou se rozumí zprostředkování informací o učivu), formativní (jejímţ smyslem je to, aby se osvojené systémy vědomostí a dovedností staly zvnitřněnými hodnotami ţáků) a metodologické (jejichţ cílem je, aby si ţáci spolu s informacemi osvojovali i metody poznávací). 2. Funkce organizační: plánovací, motivační, řídicí, kontrolní a sebekontrolní.14 Pomocí těchto funkcí můţe dnešní pedagog a odborník vyuţít maximálního vyuţití učebnic při aplikaci ve výuce fyziky. Zároveň se jedná o klíčové funkce učebnic jak motivovat ţáky k učení. Coţ v dnešní době je a bude velký problém. Pozornosti v dnešních hodinách věnují čím dál méně a na nás bude v krátkém intervalu je rychle motivovat a vést. Coţ je i otázka dobrého učitele, tedy i kouče.
14
Zormanová 2014 strana 192-193
34
3.5.
Využití počítačů ve výuce
Vývoj společnosti, ve které ţijeme, zaţívá období informační revoluce. Ta vede systém, a to výchovný, ke změnám, které jsou patrné v nových rolích systému v patrné adaptace. V současnosti se sociologická společnost a i zvláště školství snaţí vést výuku k reformním parametrům a změnám ve výuce. Ţáci nás předbíhají. To, co se učí studenti VŠ informatiky v prvním ročníku, je uţ ve třetím ročníku zastaralé. Proto tato reforma je velice nezbytnou součástí a učebnice začínají být v pozadí, ale doposud stále nezbytností. Avšak do kdy? „ Na jedné straně systém výchovy se s jistým zpoţděním přizpůsobuje poţadavkům ekonomice a jeho pracovnímu trhu. Ta říká: „Reforma vzdělání je permanentně na pořadu jednání vlád a parlamentů většiny nejvyspělejších průmyslových zemí… vstup pro tyto reformy je motivován především extrémně úzkým zřetelem na potřeby změn systému výchovy z hlediska průmyslu a můţe vést k ztrátě všeobecných zřetelů.“15 To vede ke změnám v obsahu vzdělávání a i ke změnám vybavení škol a nezávaţným změnám v přípravě učitelů.“ (8) „Další otázkou je, kdy ke změnám má přijít, kde mají a kdy mají být počítače ve výuce vyuţity? Touto otázkou se zabývají pedagogové od počátku 60. let. Samozřejmě nejenom otázka samotná, ale i odpověď se v průběhu samotných let změnila. Dá se říci, ţe souhrnně se dá odpovědět takto: Ve výuce je vhodné vyuţít následující programové vybavení:
15
Cunnins, J.; D.: Education 2001: LarningNetworks and EducationalRefomr. TheHaworthPresss, Inc., 1990: Štáva strana 82
35
-
Výukové programy k:
procvičování látky
prezentaci látky k simulaci a didaktickým hrám
Obrázek 4: Výukové programy
-
Využití počítače jako pracovního nástroje: textové procesory, databáze, tabulové kalkulátory, grafické editory, CAD systémy
-
Multimediální programy pro získávání informací z počítačových sítí, CD programy pro výuku ţáků, konkrétně fyziky, elektronické učebnice
-
Nejrůznější specializované programy pro vzdělávání a vybavení potřeb studovaného oboru
Vyuţití počítače jako pracovního nástroje slouţí ve výuce jinému cíli jako pouţití výukových programů. Těchto výukových programů nemusí jen vyuţít ţák, či student na určité období, kdy opustí školu. Poté je odkázán pracovat v prostředí, kde pracovat či existovat bez současné techniky je nepředstavitelné, zároveň těchto programů můţe vyuţít i pedagog i sám.“ (8) Je důleţité, aby ţáci uměli sami uţívat počítat, operovat se softwarem a jeho aplikacemi. V současném světě určité textové procesory, databázové systémy, tabulkové kalkulátory, grafické editory mohou ţákům pomoci se orientovat v dnešní finanční gramotnosti. Tyto textové procesory, systémy a výukové programy existují i pro předmět Fyzika, kterými se budu zabývat v praktické části diplomové práce. Jenom nalákám, ţe zajímavostí ještě pro naše vyuţití počítače ve fyzice jsou simulační programy, které realizují modelování a funkci nějakého procesu. Můţeme tím představovat nějakou hypotézu, nějaký konstruktivní výpočet, a poté i jeho realizaci. Moţná jste uţ slyšeli o 3D tiskárnách, která například není jenom uţitečná ve fyzice a modelování experimentů a různých produktů či dílků do konstrukcí, ale je přínosná i pro nás, ve stavebnictví. V mých představách 3D tiskárna 36
bude didaktickou pomůckou v kaţdé škole, kde právě škola bude šetřit své finance a bude si moci vyrobit své didaktické pomůcky. Díky 3D tiskárnám budeme moci vyrobit pomůcky i pro tělesně postiţené ţáky, aby nebyli odlišování ve třídách či ve výuce fyziky, avšak jim byly tyto objevy přínosné. Ale jak to bude asi v budoucnosti s počítačovou technikou a výukou?
37
4. Memorování pomocí učebnic K čemu slouţí, výukové učebnice, všichni víme, ale slouţí dobře? To je moje cílená otázka, kterou se zde budu snaţit vyřešit! Aplikace funkcí učebnic a jejich cíl na čtenáře můţe být někdy aţ psychologický. Autorem není jenom zaujmout, ale také zapamatovat si určité informace. Na vysoké škole máme mnohem širší pole cílů, ale na základní škole, to jsou různé pojmy, vzorce, které můţeme v učebnicích naleznout barevně podtrţené, zvýrazněné, v obdélníčku, s obrázkem atd. Ale je to opravdu efektivní? A pokud ano, do jaké míry? Slouţí to spíše pro krátkodobou paměť či pro dlouhodobou paměť? Jak vlastně paměť funguje? Jak to, ţe si nezapamatujeme Archimedův zákon, ale znělku v reklamě na Nutelu si pamatujeme všichni? I reklamy na nás působí a vytěsňují nám z hlavy důleţité informace a zaplňují nám mozek těmi nepodstatnými informacemi. Jak to dokáţou? Slyšeli jsme něco o pojmu podprahové vnímání? I kdyţ je zakázané, jak je moţné, ţe se s ním či jeho příbuznými psychologickými jevy setkáváme? V této kapitole se budu soustředit na vnější vlivy, které subjekt ovlivňují a mohou ovlivnit, v rámci paměti. Selektivně utřídím podstatné jevy, se kterými se právě v našem sociálním ţivotě setkáváme a zároveň se podíváme, jak se nám tyto jevy ukládají do paměti. Proč některé ano, a jiné ne. Dozvíme se něco málo o mozku a paměti. Mým cílem bude vyselektovat určité jevy, které mohou být příznivé pro čtenáře učebnice fyziky, aby jeho učení bylo co nejjednodušší a nejefektivnější.
4.1.
Paměť, přijímání informací a učení
„Není ostuda nic nevědět, ale nic se neučit.“ (německé přísloví)
„Učení je jako pádlování proti proudu; jakmile přestane, nese Vás to zpět.“ (čínská moudrost) Paměť vyuţíváme uţ od prvního okamţiku po narození. Nejprve nevíme, ţe paměť vůbec máme, poté se jí snaţíme vyuţít pro znalost blízkých osob, přátelé, dovednosti, poznání hry. 38
V pozdějším věku jsme se snaţili paměť vyuţít pro svůj prospěch. Součástí paměti je učení, které je při vyučování cílem pro ţáka. „Pod pojem paměť zahrnujeme všechno to, co souvisí s ukládáním informací do mozku a jejich zpětným vyvoláním. Psychologové zavedli pro další rozlišení čtyři následující kategorie: Reprodukování události a jednotlivých faktorů pomocí hesel a pojmů, které působí jako pomůcka pro vzpomínání, případně jako asociace. „Zpřítomnění“ toho, co se jiţ stalo. Opětovná identifikace (znovupoznání) něčeho známého; bez ohledu na to, zda se jedná o informace nebo vjem. Opakované učení pro snadnější vštípení jiţ známých dat.“16 Co je to učení? Toto téma poznáváme v dnešní době, ale zároveň uţ jej najdeme v antice. Tehdy učení ještě nebylo tak jak jej známe. S tímto pojmem spojujeme antiku, známe představitele učení Platona, Sokrata. Tehdy se jednalo zprvopočátku o podobenství učení v diskusích a přednáškách. Obecně se jedná osvojování znalostí a schopností, vše je
Obrázek 5: Dalova pyramida učení, www.spellstudio.cz/co-je-zazitkove-uceni.htm
16
(22), str. 84
39
podmíněno zkušenostmi. Takto vychází i dítě, kdyţ pouţívá fantazii. Jediné, co se povaţuje za omezování fantazie dítěte je školství. Jelikoţ se stanoví různá pravidla, příkazy, které jasně vymezují normy a kritéria pro ţáka. Základní kritéria a informace o učení:
"Při učení musíme rozlišovat učení zaměřené na určitý cíl, např.: ve škole ne v kurzu, kde je třeba zkládat zkoušky, a neúmyslné učení, kdy člověk informaci získává jaksi bezděčně. •Učení může být kladně, ale i negativně ovlivněno vnějšími podmínkami. Motivace, zájem a emoce působí převážně pozitivně. Mnoho informací se ovšem vytratí, jestliže je příjemce nepovažuje za důležití. Často schází potřebné soustředění.
Učení většinou navazuje na přechozí znalosti a nové informace se spojují s původním obsahem paměti. Je tedy nezbytné novou látku pochopit. Důležitým základem je v tomto směru dětství bohaté na změny a zážitky. •Učení je Zaměřeno na úspěch. Při hodnocení jsou využity i související pocity. Radost se maximalizuje, nechuť minimalizuje. Učení by samo o sobě nemělo být posunováno jako faktor inteigence. Avšak díky získaným znalostem můžeme nesporně získat lepší výsledky."
Obrázek 6: Základní kritéria a informace o učení, Schmidt (2002)
Nyní, uděláme malé cvičení. Otočte stránku, či ji překryjete prázdným listem papíru nyní přečtenou pasáţ. Kdyţ se zamyslíte, vzpomínáte si, co jste si nyní přečetli? Ano – Ne Vzpomínáte si, o čem vypovídala první věta? Ano – Ne Vzpomínáte si, jaké barvy v odstavcích se vyskytovaly? Ano – Ne Vybavujete si, které slovo se opakovalo v kaţdém odstavci? Ano – Ne Nyní si sami můţete díky sobě analyzovat, jak koncentrace mozku funguje. Co vstřebáváte ihned? Zda se chcete na některé informace soustředit a jsou pro Vás zajímavé či naopak. Tak to platí i u ţáků, vedlejší vlivy opravdu mění charakter učení u ţáků. Tímto způsobem je podstatné, analyzovat mozek, či paměť a dle toho vyuţít všechny klíčové sloţky pro to, aby to ţáky podmiňovalo k myšlení a učení zároveň. Pojďme se podívat na další věci, které jsou v této kategorii podstatné. 40
Co je to paměť? Také uţ jste se setkali s tím, ţe Vám někdo řekl: „Mám špatnou paměť.“? Nebo jste to dokonce konstatovali vy sami? I mně samotnou paměť velice zkouší. Sama jsem zapomněla na důleţitou schůzku, na kterou jsem se soustředila 3 týdny dopředu a pak jsem ji z ničeho nic vypustila. Vůbec jsem si nevzpomněla, dokud mi paní nezavolala, ţe na mě čeká. Měla jsem hodinu zpoţdění. Jsou i situace, kdy například to můţeme na paměť svádět. Přesto věřím, ţe všichni máme dobrou paměť, jen záleţí na tom, jak si ji vytrénujeme. Věřím, ţe naše paměť dokáţe předčít svoji kapacitu přizpůsobivost a dokonce i trvanlivost i nad tím z nejlepších počítačů. Je dokonale tvůrčí, coţ nám můţe někdy i zachránit ţivot. Bohuţel paměť můţeme i ohrozit. Například proděláme-li těţkou nemoc, například encefalitidu, či úraz nám můţe způsobit poranění hlavy. Poškození mozku můţe být tak rozsáhlé, aţ i smrtelné. Například existují případy onemocnění encefalitidy, kdy jsou zvláště výrazné. Hrozí to, ţe si člověk nepamatuje více neţ několik pár minut. V tomto případě člověk pokaţdé proţívá znovu nabytí vědomostí a je jeho přesvědčením, ţe se zrovna probudil. Takto člověk přijde nejenom o svůj ţivot, ale i o citlivé vzpomínky na minulost. Neuropsychologové tvrdí, ţe učení je tvořeno řetězcem elektrofyziologických a neurochemických změn v mozku. Jednoduchost neuronové sítě se pojí se schopností jednoduchého učení. Je například schopen si tvořit návyk. Jde o proces, v němţ se opakuje stimul, vyvolávající reakci, kterou postupně ignoruje, nemá-li výsledek. 17 Těchto nezajímavě odborných dlouhých pojmů a definic v dnešní době není opravdu problém najít mnoho. Zvláště to působí dosti frustrovaně, kdyţ rozumíme necelému výkladu pojmu. V našem případě nechceme zajít aţ do lékařské oblasti. Ráda bych pomocí této kapitoly jen vyzdvihla ty podstatné a důleţité jevy, které mají splnit kompetence ţáka. Coţ je schopnost učení, komunikace, vybízet ţáka k aktivitě a přemýšlení. To není jen v závislosti na učiteli, ale i na jeho výukových materiálně-didaktických prostředcích a jejich vyuţití. Shrnula jsem tu pár podstatných bodů v rámci učení a paměť, kde můţeme pomocí těchto aplikačních metod a typů ţákům pomoci s jejich vybavováním pojmů, čísel, které si mohou popřípadě v učebnicích či tabulkách vyhledat a jiné.
4.2.
Krátkodobá a dlouhodobá paměť
Jenom ve zkratce, bych ráda ještě poukázala na důleţitý fakt, ţe paměť se nám dělí na krátkodobou a dlouhodobou paměť. Tento informační fakt všichni víme, ale neumíme si bez něj představit. Navíc, toto dělení paměti nejvíce vyuţíváme při učení a ve škole. 17
(23)
41
Naopak ne jako v sociálním prostředí, ţe si pamatujeme určité události, okolí, ale my vyţadujeme, abychom si tyto konkrétní věci pamatovali. Proto na to jevíme důleţité soustředění, které nám k tomu má pomoci. Je dobré o paměti něco vědět, abychom těchto jak silných stránek, tak i slabin mohli k našemu zisku vyuţít. Poté to můţeme tyto informace předávat dále, ale třeba něco o tom vědět, abychom mohli vše zúročit. Bez paměti bychom neuměli ani číst a psát, ba dokonce se i pohybovat. Některé věci děláme zcela automaticky, aniţ bychom si uvědomovali, ţe díky mozku a zvláště paměti, jsme schopni něco bez soustředění vykonávat. „Dle současných vědeckých poznatků rozlišujeme ultrakrátkodobou neboli senzorickou paměť, krátkodobou a dlouhodobou paměť. Aby se informace dostala do dlouhodobé paměti, je třeba, aby prošla dvěma předešlými stupni. Ultrakrátkodobá paměť zachytí kaţdý vjem v rozmezí jedné desetiny sekundy aţ 20 sekund. Nezávisle na tom, zda jste ho viděli, slyšeli nebo cítili. Poté buď jej „vymaţe“ nebo předá do krátkodobé paměti. Šance se zvyšuje tím, čím více kanálu vjem zachytí. Tato paměť tedy slouţí jako účinná ochrana před nadměrným mnoţstvím podnětů a procesů, jeţ nás nemají zatěţovat. Do krátkodobé paměti se informace zachytí, jeţ vyvolaly nějakou rekci či je spojena se silnými pocity. Pokud si chcete něco zapamatovat, musíte se tím zabývat více, neţ 20 sekund, aby byly překročeny hranice ultrakrátkodobé paměti. V krátkodobé paměti zůstává informace 20 minut. Do dlouhodobé paměti si přenášejí jen velmi důleţité zprávy. V krátkodobé paměti se ukládá hlavně to, co jsme nyní či naposledy zaznamenali. Obsahem jsme si vţdy vědomi, jako například zapamatovat si telefonní číslo, neţ najdeme blok s tuţkou. Pro opětovné vyvolání informace je důleţité ji spojit s určitou asociací (tedy mít klíč ke své paměti). Jestliţe se chceme naučit, v největším případě chceme, aby se informace uloţily do dlouhodobé paměti. Aby bylo moţné kdykoliv z ní informace vyvolat. Je úţasné, jak velké mnoţství informací máme hned po ruce. Musíme proto spojit naše poznatky se známými informacemi v pozadí nebo vytvořit novou historii. Věci, které se učíte, vţdy s něčím spojte. Stejně tak máte moţnost spojit se smyslovými vjemy a výsledek máte jistý. Čím více spojů vytvoříte, tím více jich bude k dispozici. Abychom dosáhli při učení maximálního úspěchu, je třeba se drţet jedné zásady. A to, ţe učení není pasivní proces, ale naopak. Musíme při tom vloţit maximum samotného „já“. A samozřejmě tak, abychom mohli získané vědomosti pouţít v praxi.“18 18
(22)strana 85 - 86
42
4.3.
Nejdůležitější principy učení
Do této podkapitoly jsem vypracovala nejdůleţitější shrnutí důleţitých faktorů pro učení. Tato kapitola je efektivní jak pro nás, tak pro praxi, kdy budeme chtít ţáky naučit maximalizovat učení pro naše hodiny výuky fyziky. Je to dost konkrétní téma, které právě například při výkladu nové látky pomocí učebnice a diktování zápisků vyuţijeme. Shrnula jsem několik podstatných bodů techniky učení (9), které jednotlivě vysvětlím: 1. Potřeby – co nás motivuje: Výzvy a cíle nás dokáţou motivovat natolik, ţe dokáţeme překonat i úkoly, které nám nejsou příjemné. S dosaţením cíle díky motivaci, docílíme spokojenosti a osobní prospěch, který nás například motivoval. Coţ můţe být jednou z našich potřeb. 2. Stanovte si měřitelné cíle: Ano, cíl musí být atraktivní, abyste šli za ním, ale také měřitelný. To znamená, ţe musí být realistické, díky tomu si z větší pravděpodobnosti si vychutnáte úspěch. Coţ poté zvýší vaši motivaci k učení. Takţe pracujte s menšími částmi, snadno splnitelnými dílčími cíli. Postupně si volte náročnější cíle. Avšak cíl musí být dosaţitelný. 3. Formulujte cíle pozitivně: Je dost podstatné, jak se na své cíle díváte. Myšlením můţete svůj cíl ovlivnit. Např. Čeká mě test. Mohu si říct „Nesmím z testu vyletět.“ nebo „Písemku zvládnu!“ Vyhýbejte se negativnímu vyjadřování. 4. Ze svých cílů odvozujte jednotlivé kroky: Máte cíl, pro to, abyste se k němu přiblíţili, stanovte si první kroky. Váš cíl bude pro Vás atraktivnější. Za splněním jednoho kroku, zjistíme, ţe se chceme učit. Jelikoţ úspěch jednoho kroku nás náš mozek obdaruje hormonem štěstí, jakmile si vštípíme nové znalosti. Díky tomu nás učení baví. 5. Jsou odměny uţitečné? Jak uţ jsem zmiňovala, učení nemusí být jen o štěstí, ale i o námaze. Proto bychom si měli za pokroky v učení pravidelně odměňovat. Díky tomu nepříjemné učení se stane příjemné, díky těmto pocitům. Tyto pocity nám zvýší motivaci, výkonnost, elán. Motivace můţe být například za jeden krok dobrý šálek čaje, za těţkou zkoušku výlet s přáteli. Pozor! Abyste si učení spojili s odměnami, měli byste se odměňovat hned po dosaţeném cíli. 6. Jak odhadujete své šance na úspěch? Upřímně, pokud si stanovíte cíl a od začátku mu nevěříte, nejste na dobré cestě. Existují dva pohledy na úspěch. Objektivní pohled kde hodnotíme, kolik učení vyţaduje mnoţství času, energie, předpokládáme šanci na
43
úspěch. Subjektivní hodnocení závisí o přesvědčení o sobě samém. Zatímco lidé motivovaní neúspěchem o svých schopnostech pochybují a očekávají neúspěchy. Jak si učení rozvrhnout Pokud chcete zvládnout náročnou dávku učení, či ji chcete někomu předat, je k uţitku harmonogram. Proto se ve školství vyuţívá osnova, dle které se za celé 1. pololetí projde harmonogram na toto období dané. Tak je to i s domácím učením. Proto je prospěšný plán, jestliţe se učíte na zkoušku. Pomocí něj si vše systematicky rozvrhnete. „Umoţní Vám: Získat přehled o látce, kterou si máte osvojit Naplánovat si čas a energii, které učení věnujete Mít pod kontrolou své pokroky a v případě potřeby svůj postup včas korigovat.“19 Neţ tedy začneme s učením, je podstatné systematicky si vytvořit harmonogram, tak aby nás cíleně motivoval. Po splněných kapitolách se nezapomínejte základními lidskými potřebami odměňovat. I tato odměna Vám udělá radost, jelikoţ se posunujete dál. Nejdříve si tedy musíme říct, co se máme naučit. Je tedy podstatné vědět objem učiva, který se od nás očekává. Následně si odpovědět, jak důkladně látku musím umět. Je to důleţité při nakládání informací a časové náročnosti, intenzitě, nakolik se látce budeme věnovat. Popřípadě si i znalosti otestovat. V poslední řadě musíme vědět, co od sebe očekávám, tedy jakého výsledku chci dosáhnout. Proto je potřebné mít dostatek informací o probírané látce, zároveň i od studentů, kteří látku uţ absolvovali, jak je důleţité její šíři informací zahrnout do vašeho harmonogramu.
19
(9), strana 41
44
Harmonogram Aţ si opatříte všechny potřebné materiály, odhadněte, kolik času bude pro jejich zvládnutí potřebovat. Tento harmonogram je například rozvrţení času ke státnicím pro studenty na VŠ.20
1. 2. 3.
•Změřte si čas pomocí stopek, kolik času v průměru potřebujete, abyste si pozorně pročetli jednu stránku, označili si důležitá místa a vypsali si informace. •Vynásobte výsledek početem stránek, které potřebujete zpracovat.
•Celkový čas vynásobte 3x, takto získáte přibližný odhad času, které budete potřebovat na zpracování, procvičení a zopakovaní látky, vč. přestávek. •Nyní si spočítejte, kolik dní se domníváte, že k učení budete potřebovat. Pozor, není možné, abyste se učili denně více jak 6hodin.
•Zjištěný početřebný počet dnů, odečtěte od termínu zkoušky. Zjistíte kdy začít s učením. Nyní víte, kolik týdnů k učení budete potřebovat. Je třeba mít k dispozici čas a poslední týden před zkouškou k opakování. •Rozdělte si učivo na týdny. Týdny rozdělte na dny, víkend si nechejte jako rezervu.
Obrázek 7: Instrukce pro efektivitu harmonogramu, Reinhaus (2013)
Zajímavosti v kostce Vaše bloky by neměly trvat déle neţ 60 minut. Ideální blok se skládá ze tří patnáctiminutových částí. Je vědecky zjištěno, ţe si nejlépe pamatujete učivo, které jste se učili na počátku a na konci bloku. Na kaţdý den si celkově naplánujte nanejvýš pět pracovních bloků. Naplánujte si pracovní bloky na pevně dané části dne. Při plánování počítejte s pravidelným opakováním. „Autorem křivky zapomíná obrázek č. 8, je německý psycholog Hermann Ebbinghaus. Vyzkoumal, ţe bez opakování uţ po 20 minutách zapomínáme 40% z toho, co jsme se naučili. Po jednom dni se bez opakování pamatujeme dokonce jen 30% informací. Abychom rychlému zapomínání předešli, měli bychom si novou látku hned zopakovat.“21
20 21
(9), strana 43 (9) str. 44
45
Obrázek 8: Křivka zapomínání, Techniky učení (2013)
Křivka znázorňuje proces zapomínání, který se zpomaluje, díky opakovaní látky. Osobnostní křivka výkonnosti je na vrcholu duševní schopnosti jedince nejčastěji v deset hodin dopoledne. Postupem času klesá, nejniţší hranici má kolem čtrnácté hodiny odpolední. Aţ v osmnáct hodin křivka osobní výkonnosti opět stoupá. Podmínky jsou geneticky podloţené, čímţ existují lidé, kteří se značně liší od průměru.
Obrázek 9: Křivka znázorňující výkonnost v závislosti na denní době, Techniky učení (2013)
Plánování přestávek Právě přestávky zajišťují dostatečnou koncentraci na vliv učení. Máme mnohé fáze učení, které právě nejenom díky denní době, ale i pravidelnými přestávkami učení zefektivníme. Vědci tvrdí, ţe nejpozději po 15 minutách duševní práce se soustředění zhoršuje. Přibliţně po 60 minutách pak schopnost soustředit se rapidně klesá.
46
Obrázek 10: Schopnost soustředění v čase (Renhaus, 2013)
Krátká přestávka v patnácti minutách je dobrá koncentrace na vysoké úrovni. Je důleţité ji neopomíjet. Například i na pár minut, kdy člověk si protrénuje zaostření očí do dálky, podívá se ven z okna, protáhnout si ruce a nohy, doplnit tekutiny. Stálý přísun tekutin je důleţitý, pomáhá prokrvení mozku. Další přestávka kaţdou hodinu ji doporučena standardně dodrţovat. Pomocí těchto přestávek rozdělovat určité bloky, ideálně kaţdých 60 minut. Dopřejte si ji! Opusťte pracovní místo, projděte se, doplňte nějaké ovoce, šálek čaje, pusťte si hudbu. Pravidelné pauzy jsou velice důleţité, udrţují schopnost koncentrace a motivaci k učení. Tímto způsobem můţeme vést sebe, či ţáky k efektivnímu učení. Nejčastějšími pomůckami při učení a výučování jsou právě materiální a dnes uţ i elektronické učebnice. Právě pokud máme perfektní materiály, většinou ţák ztroskotá na výkonnosti koncentrace, avšak co kdyţ je to naopak? Můţe existovat člověk, který se dokáţe efektivně učit, ale materiály nejsou přehledné, či dobře názorně zpracované. O tomto tématu se právě zabývám v druhé části diplomové práce, kde mým výzkumem zkoumání je pozorování historického vývoje fyzikálních učebnic. Vliv politické situace na ně, vliv moderní technologie, či psychologické aspekty autora. Existuje nesčetný počet faktorů ovlivňující struktury učebnice a také „x“ faktorů, které mohou být nejen příznivým vlivem, ale bohuţel i opakem. Tyto vlivy budu pozorovat a analyzuji, které vlivy byli pozitivní, které jsme si z nich ponechali, které jsme naopak vypudili svojí rychlou dobou a moderní technologií. Jelikoţ člověk se stále vyvíjí, lidstvo samotné. Dnešní úroveň učebnic by měla být na nejlepší úrovni. Avšak, je tomu tak?
47
B. PRAKTICKÁ ČÁST V této části diplomové práce se podíváme na konkrétní příklady fyzikálních učebnic. V teoretické části jsme se zabývali rozborem a vznikem fyziky a vědy, jako takové. Tato věda, jak uţ víme, začala v dávném Řecku. Ne jeden objev si vyţádal svoji oběť a současně kaţdý má svůj příběh. Jak se věda vyvíjela, tak se informace předávali. K takovým to úkonům slouţili řečníci. Takový řečník byl například Aristoteles, Archimédes, Seneca a další. V dnešní době je nazýváme učitelé. Ale kdo takový učitel je a jaký je jeho správný úkol? Přebírá zodpovědnost za předané informace? Pro to, aby se drţeli osnovy toho, co chtějí předat, tedy o čem vyučovat, si připravovali poznámky. Dříve jim slouţily spíše jako podpěrné body, ke kterým se vracíme. V dnešní době také víme, ţe vypracovávali takzvané listy. Tyto listy byly určeny jejich několika pár ţákům, které měly za svůj ţivot naučit vědomostem, morálky, víry, hodnotám, lásky a vědy. Postupem času se tyto poznatky zpracovávaly a jak čas plynul i poslání učitele se ubíralo svým směrem. Vznikly první didaktické knihy. Proslulým českým učitelem je Jan Ámos Komenský, který celý ţivot zasvětil právě vyučováním a zpracováváním knih, které měly učit moudrosti člověka. Napsal mnoho knih, pro nás je podstatné, ţe se ubíral formulováním pojmu didaktika. Tento pojem jsme probrali právě v teoretické části a my máme díky zpracovaným didaktickým formám moţnost se hlouběji ubírat předávání doposud nabytých hodnot a vědomostí. S prvními didaktickými knihami vznikaly i první učebnice, které byly pro ţáky. Postupem času se vyvíjelo školství, jeho směr mu udala Marie Terézie, která zavedla první povinnou školní docházku. Dříve školy byly, ale jenom pro bohaté. Ona dala nový směr vzdělanosti a to moţnost učit se i pro chudé. Vznikaly první malotřídky, nové střední školy a gymnázia a vzdělávání se rozrůstalo. Pro tento pokrok se vyvíjely právě i školské materiály a pomůcky. Jak léta plynula, měla věda uţ své učebnice, postupem času se měnila dle zaměření oboru, zároveň jejich obsah je ovlivněn nejenom faktorem autora samého, ale hlavně obdobím, ve kterém byly učebnice napsány. Dnes učebnice bereme jako samozřejmost. Při psaní této diplomové práce jsme měla moţnost zajít do knihovny a vybrat si knihy, které přesně potřebuji. Avšak jakmile svým záměrem se posuneme lehce hlouběji či zpět do minulosti, zjistíme, ţe toto hledání pro nás uţ není tak usnadněné jako dnes. Je třeba pro tuto věc trochu zapálení, kreativity, hledání a bádání. Časy strávené v archivech a luštění dříve ručně psaných učebnic. Více knih je psané německy, jelikoţ politická situace za období Hitlera si to vyţadovala. Další špendlíky 48
moţnosti nalézt historické učebnice člověk hledá v blízkém okolí, ve školách a hlavně u zdroje. Spoustu učitelů uţ toto povolání dědí po svých rodičích, kdyţ jsem nalezla byť jen něco, byla jsem kaţdému moc vděčná. Za toto jim ještě jednou děkuji.
49
5. Pedagogický výzkum Autor Chráska(10) tvrdí, ţe cílem vědy je zejména vytvoření příslušné teorie. Coţ je soubor vzájemně souvisejících pojmů, hlavně i definic a výroků, který představuje systematický pohled na jevy tím, ţe specifikuje vztahy mezi nimi, s cílem tyto jevy vysvětlit a předpovědět ( KERLINGER 1972). (11) dále o pedagogickém výzkumu pojednává jako o vědecké činnosti, která je zaměřená na systematický popis, analýzu a objasňování pedagogické reality. Většinou chápán jako empirický výzkum, včetně nového směru nazývaného kvalitativní výzkum. Zahrnuje taktéţ základní /teoretický/ výzkum. Zabývá se hlavně vzdělávacími procesy v pracovní, politické, manaţerské, informativní, sportovní, vojenské aj. V zahraničí je pedagogický výzkum široce rozvinut a má rozsáhlou institucionální základnu, zejména na univerzitách. Pokud budeme chtít ještě přesnější definici a vymezení pojmu výzkum, je třeba uţ hledat v zákoně, tam najdeme přesnou náplň. Zákon č. 130/2002 Sb. definuje výzkum jako „… systematickou tvůrčí práci rozšiřující poznání, včetně poznání člověka, kultury nebo společnosti, metodami umoţňujícími potvrzení, doplnění či vyvrácení získaných poznatků, prováděná jako 1. základní výzkum, kterým jsou experimentální nebo teoretické práce prováděné s cílem získat znalosti o základech či podstatě pozorovaných jevů, vysvětlení jejich příčin a moţných dopadů při vyuţití získaných poznatků, nebo 2. aplikovaný výzkum, kterým jsou experimentální nebo teoretické práce prováděné s cílem získání nových poznatků zaměřených na budoucí vyuţití v praxi.“22 Tyto definice nám mají pomoci více se přiblíţit k pochopení jevu, který v této části diplomové práce budeme chtít vysvětlit. Coţ je tou nejpodstatnější částí. Nelze vést výzkum, aniţ bychom chápali, co od něj očekáváme, jaké máme cíle, co nám můţe přinést a jak se do něj můţeme pustit a hlavně připravit. Vědecký výzkum je hlavní kapitolou výzkumu jako takového /pedagogického/. Nyní si řekneme, co se tímto vědeckým výzkumem myslí, dále jak se na výzkum připravit, odborná zásadovost, průprava materiály atd. Poté nás čeká výzkum historických exemplářů aţ po současnost.
5.1.
Vědecký výzkum
Stanovení vědeckého výzkumu má několik etap, které je třeba rozčlenit. V případě efektivní činnosti je třeba se zaměřit na podstatu výzkumné práce. Intenzivní příprava a plnění závazků vůči výzkumu budou pak společně plnit řešení výzkumného problému. V dnešní 22
(26), s. 11
50
době existují miliony zkoumajících pozorovatelů, respondentů, subjektů atd., které se kaţdý den zpracovávají. Takovým mezinárodním výzkumem byl například srovnávání výkonů ţáků v matematice a přírodovědných předmětů v rámci projektu TIMSS, další jsou prezentovány v rámci univerzit státně a i mezinárodně. Cílem výzkumu je přinést něco nového do naší práce, jako například zefektivnění činnosti práce, pomůcky, v lékařství například nový lék, který můţe být i na rozhraní záchrany ţivota. Vědeckému výzkumu je třeba se postavit zodpovědně, jelikoţ existuje hned několik faktorů, které mohou nepříznivě ovlivnit výsledky zkoumající práce. Neţ si vytyčíme společně metodu výzkumu a co je jeho obsahem, řekneme si pár zásad, které je třeba připomenout. „Výzkum je systematický způsob řešení problémů, kterým se rozšiřují hranice vědomostí lidstva. Výzkumem se potvrzují či vyvracejí dosavadní poznatky, anebo se získávají nové poznatky.“23Výzkum má hned několik stránek, jak je vidět dle definice, je hodně o získaných vědomostech a myšlení. Vědecký výzkum řeší problémy, ty jsou většinou váţné, rozsáhlé, je třeba je řešit s časem a odstupem. Nejedná se o jednostrannou metodologii, ba naopak, většinou se objeví další spektra pro řešení problému. Jelikoţ, je třeba výzkumu věnovat čas, vracet se a hledat podněty ke zpracování, definice nám říká něco o systematičnosti. Ta je zapotřebí. Výzkum sniţuje nevědomost, neznalost, odstraňuje nesprávné pohledy na situace, konfliktní situace vlivem neznalosti. Je tedy moţné, ţe vědecký výzkum zajišťuje zmoudření lidstva. Dále definice mluví o potvrzování či vyvracení. Je to dáno tím, ţe výzkum má schopnost korekce. Tyto korekce jsou vnímány ve věcech, které doposud známe. Buď se jedná o jejich potvrzení či vyvrácení. Realita se ubírá neskutečnou rychlostí a nikdy nebude poznání konečné či úplné. Vědomosti má člověk ve schopnosti stále nabývat a zdokonalovat. Kdyţ jsem si pročítala publikace, které vedou informace o výzkumu, co je to, kdo jej provádí atd. Tak jsem se zamyslela nad větou: „Výzkum je málokdy záleţitostí jediného člověka:“24 Nad touto větou jsem se pozastavila, jelikoţ tuto práci vykonávám v praxi sama. Poté jsem si uvědomila, ţe svoji práci poskytnu ke konzultaci vedoucímu diplomové práce, spoluţákům, rodině. Čímţ budu šířit svoji práci. Avšak veškeré informace a vedené diskuse na určitá témata mám právě podloţená literaturou. Tito autoři jsou taktéţ spoluautoři mé diplomové práce, jelikoţ bez nich, by tato práce nebyla. Takţe nakonec ano, dobrý výzkum 23 24
(volně podle P.D.Leedyho, 1985,s.4Je zadán neplatný pramen.) Je zadán neplatný pramen., str. 13
51
dělá málokdy jeden člověk. Zároveň jak jsme hovořili o zveřejňování výsledků, nejde jen o projev vděčnosti kolegům a chvályhodného zadostiučinění, ale také moţnost jak zajistit způsob kvalitní kontroly výsledků. Taková kontrola můţe mít formu diskuse, oponentury, obhajoby apod. Takový dozor zajišťuje, aby výzkum byl zpracován na profesionální úrovni. K tomu slouţí vedoucí diplomové práce, který dohlíţí, zda diplomová práce má veškeré náleţitosti, jako je úvod, teoretickou, praktickou část, ale i výzkumné otázky daného tématu a výzkum vedený k jejím odpovědím. Tímto se dostáváme k výzkumným otázkám, které jsem uţ několikrát zmínila, avšak v této části je třeba je uvést oficiálně. Jelikoţ diplomová práce pojednává o historickém vývoji fyzikálních učebnic, je třeba se zeptat. Hlavní výzkumná otázka: Byly v 19. - 20. století učebnice přínosnější didaktickou pomůckou pro učitele a žáky fyziky než v současnosti? Vedlejší výzkumné otázky: Dávají současné učebnice fyziky žákům větší míru porozumění než učebnice historické? Jsou pro žáky přehlednější? Je formulace pojmů a výklad nových kapitol v současnosti pro žáky fyziky náročnější než dříve? Obsahují současné učebnice fyziky více názorných úloh z praxe než historické?
5.2.
Úloha teorie ve výzkumu
Je třeba dát si pozor na bezmyšlenkovité shromaţďování informací. Cílem výzkumu, ani diplomové práce tento úkol nespočívá. Podstata spočívá ve zjištění či získání informací, které vysvětlí určitý výsek reality. Teorie jsou jen komponenty, které tvoří pevný základ pro dobrou práci. Ve výzkumné části je třeba, se k těmto základům vracet a ověřovat si správnost zadaných jevů, které jsou podstatou zkoumání. Petr Gabora (2010) řekl: „Vědecká teorie je abstraktní výrok, který shrnuje ověřený, ucelený a koherentní systém poznatků.“ Co se myslí tou abstrakcí? Jde čistě o to, ţe cílem výzkumu je těţko jen jeden zkoumající prvek, ale mnoho dalších jevů, které patří do oblasti poznání. Další vlastností výzkumu je spolehlivost. Jedná se o to, ţe daný výzkum není text spletitého textu, či argumentů. Jedná se o jevy plně rozvinuté a podloţené. Ucelenost je další nedílnou součástí, kterou je třeba chápat v relativním pojmu. Například v postupu vypracovanosti. Kdy autor zpracovává text, později 52
se vlivem objevů k němu vrací a doplňuje určité technické mezery. Tyto mezery mohou být zároveň náplní výzkumu, které podněcují neustálou tvorbu, vytrvalost, ověřenost, korekci a hypotézy.
Tímto mířím na důleţité pojmy, které vytváří vztahy mezi těmito vlastnosti
zpracovávání vědeckého výzkumu. Nedílnou součástí je prediktabilita, coţ můţeme nazvat schopností vytvářet nové předpoklady a zabývat se jimi v cyklu ověřování a dokazování.
5.3.
Fáze vědeckého výzkumu
Ve výzkumu můţeme nejčastěji řešit buď jeden, nebo z pravidla více spolu souvisejících problémů. Je třeba si je na počátku stanovit, aby celý výzkum byl veden k jeho objasnění. Dále je třeba zajistit souvislost a propojení s více potřebných kroků pro zjištění nejednoho problému. Na základě schématu poté vypracováváme daný výzkum. Postup je následující: a) Stanovení problému, b) Formulace hypotézy, c) Testování (ověřování) hypotézy d) Vyvození závěrů a jejich prezentace. Stanovení problému mnohdy student při vypracování diplomové práce dává na poslední místo, i kdyţ právě tento prvek je podstatný pro start výzkumu. Ač se můţe zdát, ţe je to právě zdánlivě nejjednodušší fáze pedagogického výzkumu. Skutečnost je taková, ţe je to neobyčejně náročné. Obtíţe mohou vznikat z pedagogických znalostí, teorií, praxí, ale zvláště najít pedagogický problém ve znatelné námaze. Zda tento prvek student zvládne pojmout a zpracovat. Někdy si můţeme vzít aţ velké sousto na krk a jeho vnější části nás mohou stíhat. Při stanovení problému nejčastěji začínáme předběţnou teoretickou částí, tedy analýzou. Jde o to, získat předběţně co nejvíce informací v oblasti, kterou hodláme zkoumat a být současně ve stavu poznání této oblasti. Součástí je mít k dispozici odbornou literaturu a umět se v textu orientovat. Je třeba se rozhodnout, jakou metodou se výzkum bude vyšetřovat, tuto část se nevyplácí podcenit. Díky těmto přípravám se dokáţeme vyhnout případných problémů a omylů. Další částí je třeba formulovat důleţité pojmy zkoumaných prvků. Díky těmto pojmům mnohdy získáme odpovědi na zkoumané jevy v pedagogice či předmětu. Zároveň při formulaci operacionalizovaných definic si musíme být vědomi, ţe jevy nelze třeba zjednodušit, nechceme-li zkreslit výzkum. Při vlastní formulaci problému lze doporučit respektování následujících doporučení:
53
Problém by měl být formulován zcela konkrétně, jednoznačně a pokud moţno v tázací formě. Problém musí implikovat moţnost empirického ověřování. Problémy, které nejsou empiricky ověřitelné, nelze ve vědeckém výzkumu zkoumat. Problém by měl vyjadřovat vztah mezi dvěma nebo více proměnnými.25
5.4.
Hypotéza a její formulace
Pro stanovení problému je zároveň součástí formulace hypotézy. Co to hypotéza je? Jednáte o předběţné, pokusné odpovědi na poloţené otázky. Na formulaci hypotéz je třeba dodrţovat tří základních poţadavků, které jsou právě GAVOROU (2000) označovány jako zlatá pravidla hypotézy: 1. Hypotéza je tvrzení, které je vyjádřeno oznamovací větou (výzkumný problém je naopak vhodné vyjádřit tázací větou). 2. Hypotéza musí vyjadřovat vztah mezi dvěma proměnnými (pokud se nejedná o vyjádření vztahů, není moţno hovořit o hypotéze). Proto musí být hypotéza vţdy formulována jako tvrzení o rozdílech, vztazích nebo následcích. 3. Hypotézu musí být moţno empiricky ověřovat. Proměnné, které v hypotéze vystupují, musí být měřitelné (byť jen na základě kategorizace).26 H1:
Současné učebnice fyziky jsou přínosnější didaktikou pomůckou pro učitele fyziky než učebnice historické.
H2:
Formulace pojmů je u současných učebnic fyziky náročnější než u učebnic historických.
25 26
(10), s. 9 (10), s 10
54
5. Obsahová analýza textu Metoda, která je klíčová pro moji diplomovou práci, se právě nazývá Obsahová analýza textu. K této obsahové analýze se hlavním způsobem přiblíţíme analýzou verbálních projevů. Čímţ, kdyţ se zamyslíme, pracujeme v kaţdém případě z výzkumných metod, například interview, dotazník, atd. To vše se provádí verbálně. Na nás je, do jaké formy /hloubky/ budeme studovat strukturu projevu. Pelikán (12)se o obsahové analýze vyjadřuje, jako o nezanedbatelném zdroji informací pedagogickému
výzkumníkovi,
kterému
poskytuje
obsahová
analýza
pedagogické
dokumentace. Zároveň se zmiňuje o tom, ţe ji můţeme rozdělit zhruba do tří základních kategorií, na: 1. Analýzu osobní dokumentace, 2. Analýzu školské a školní dokumentace, 3. Analýzu školních ukazatelů. Obsahová analýza je speciálním případem výzkumných metod. Nejde jenom o verbální projevy, ale sama analýza tvoří jádro metody. Musíme myslet na to, ţe se jedná o písemný projev, který můţeme v různých aspektech analyzovat. Například při obsahové analýze učebnice matematiky můţeme zjišťovat tyto otázky: Které tematické celky jsou v učebnicích zahrnuty? Kolik prostoru se jim věnovalo? Které matematické pojmy se zavádějí? Jaký je sled (pořadí) jejich zavádění a podobně?27 Vzhledem k tomu, ţe budeme ve výzkumu také pracovat s učebnicemi, tyto příkladové otázky jsou nám dosti blízké. Budou i pro nás klíčové, jelikoţ pojmy, které se zaváděly dříve, je třeba prozkoumat. Zda mají stejný kořen významu. Zda verbální projev je pro dnešní ţáky historickou verzí formálnější, neţ dnes a jaký je sled učebnic? Je nyní systematičtější, kdyţ pedagogové jsou samotní autoři dnešních učebnic a mají moţnost se této práci více věnovat, inspirovat a podpořit ji jinými publikacemi? Všechny tyto poloţené otázku chci zodpovědět v této práci. Pro získání bohatého srovnávacího materiálu je třeba větší počet učebnic. Obsahová analýza je vhodná pro ověřování uskutečněných jiných metod. Obsahovou analýzu
27
((W. R. Borg – M. D. Gall 1989, s. 520) (27), s.117)
55
můţeme
uskutečnit
ve
dvou
způsobech,
a
to
KVANTITATIVNÍM
či
NEKVANTITATIVNÍM ZPŮSOBEM.
6.1.
Nekvantitativní obsahová analýza
Tato metoda se neopírá o explicitně přesně vyčleněné pojmy. Jedná se o analýzu, která je vedena volnou formou zpracování, ale i přesto přesnou! Na rozdíl od kvantitativní se nezpracovává právě numericky. Vyjadřuje se různými způsoby, od jednoduchých rozborů textu aţ po hluboké interpretace a vysvětlení. Tento způsob má dlouhou tradici, započatou výkladem náboţenských a literárních textů. V kaţdém případě, pokud chceme pracovat nekvantitativním způsobem, zpracování by mělo být objektivní, tj. nezávislé na osobních názorech a postojích toho, kdo analýzu uskutečňuje.28
6.2.
Kvantitativní obsahová analýza
Jak uţ jsme se zmínili v předchozí metodě obsahové analýzy, rozdíl v kvantitativní metodě je, ţe se opírá o vyčleněné kategorie jevů, a to explicitně. Data se zpracovávají numericky, a to tak, ţe se vyjadřují prvky textu pomocí frekvencí, pořadí nebo stupně. Můţeme mluvit také o tom, ţe pokud se setkáme s materiálními texty, které jsou obsahově kvalitativní (myšleno slova, věty, témata, obsah, …), tak jej převedeme na kvantitativní míru, pro lepší aplikaci metody. Tím, tedy této metodě můţeme ještě jinak říkat kvantitativní sémantika. Pro ujasnění, z principiálního a hlediska můţeme učinit obsahovou analýzu z jakéhokoliv materiálu, například z textu básně Kytice od Karla Jaromíra Erbena, či z písničky od Adele. Avšak je pravda, ţe některé materiály jsou na kvantifikaci jistě vhodnější, jako například slovní úlohy, slohové práce ţáků atd. Tato metoda byla pojmenována jako průkopnická metoda, která umoţňuje objektivně kvantifikovat zjevný obsah textu. Nechť se o tom přesvědčíme. Tato metoda je dnes vyuţívána ve spoustě oborů. V posledních letech se o ni zajímali psychologové, spisovatelé, ţurnalisté, lingvisté, zároveň se nyní vyuţívá pro propagaci reklamy. Samozřejmě z velké části je vyuţívána v oboru pedagogiky. Oblast výchovy a vzdělávání poskytuje široké spektrum textů. Jsou to: Školské zákony a další legislativní materiály, nařízení a vyhlášky, Zprávy, protokoly, záznamy o činnosti, statistické materiály, 28
(V. Lamser 1966, s. 127, (27))
56
Novinové a další zprávy související se školstvím, výchovou a vzděláváním. Vnitřní pořádek školy, klasifikační řád. Učební osnovy, učební texty. Písemné přípravy učitelů na vyučovací hodinu. Charakteristiky ţáků. Písemné úkoly ţáků. Deníky ţáků. Proto obsahová analýza je důleţitým nástrojem poznání jednotlivých oblastí výchovy a vzdělávání.29
6.3.
Postup u obsahové analýzy
Při uskutečňování obsahové analýzy se postupuje dle Gavory (2000) následovně: 1. Vymezení základního souboru textů 2. Vymezení významové jednotky 3. Stanovení analytických kategorií 4. Kvantifikace významových jednotek. Ad 1. Vymezení základního souboru textů Tento základní soubor tvoří všechny texty, které se týkají problematiky. Někdy jde jen o jeden text, jindy o soubor těchto textů. Uveďme si příklad. Pokud budeme analyzovat obsah pohádek doporučených do věku 3 roků, budou tvořit základní soubor všechny pohádky, které byly vydány, pro tuto věkovou kategorii v češtině. U obsahové analýzy Učitelských novin za posledních deset let bude tvořit základní soubor všech 10 ročníků časopisu. Tímto vidíme, ţe základní soubor textů můţe být dost rozsáhlý a také časově náročný. Proto se z něho musí udělat výběr. Soubor textů, který se vybere ze základního souboru, se nazývá výběrový soubor. Dalším faktorem je, ţe výběr můţeme udělat dle různých kritérií, která si zvolí výzkumník a která odpovídají záměru výzkumu.
29
(27), s. 118
57
Ad 2. Vymezení významové jednotky Jde o významovou jednotku textu. Můţe ji tvořit: Slovo (určitého typu, např. podstatné jméno, nebo slovo citově podbarvené, nebo slovo vyjadřující postoje, slovo faktografické, slovo vyjadřující činnosti, slovo vyjadřující stav, osobní zájmeno atd.) Idea, tvrzení (soubor více slov), Téma (větší část textu, která je obsahově sjednocena). Někdy tvoří významovou jednotku dokonce celý text. V textech se vyhledávají stanovené významové jednotky a jejich výskyt se zaznamenává. Je-li to potřeba, významová jednotka se opíše pomocí ukazatelů (indikátorů). Potom se v textu významové jednotky vyhledávají na jejich základě. Ad 3. Stanovení analytických kategorií Kategorie klasifikují významové jednotky. Vycházejí z příslušného výzkumného problému a ze stanovené hypotézy. Většina metodologické literatury shodně uvádí, ţe správné stanovení analytických kategorií je klíčovým momentem obsahové analýzy. Na kategorie se kladou tyto poţadavky: a. Musí být přiměřeny zkoumanému problému; b. Musí být vyčerpávající, tj. musí zahrnovat kaţdý moţný prvek obsahu, který souvisí se zkoumaným problémem; c. Musí se vzájemně vylučovat, tj. nesmí se překrývat. Významová jednotka, která vstupuje do jedné kategorie, nesmí vstupovat zároveň do druhé kategorie.30 Vymezený postup usnadňuje orientaci a práci, která by mohla zabrat hodiny. Díky tomuto zpracování a stanovení kategorií víme, jak v této práce budu postupovat.
30
((J. Janoušek a kol. 1986, s. 123), (27))
58
7.
Výzkum
V této části aplikujeme obsahovou analýzu, která nám odpoví na naše výzkumné otázky. V prvé řadě si jednotlivé publikace představíme. Proto jsem také vytvořila hierarchickou osu, pro představu stáří našich publikací. O těchto učebnicích opravdu můţeme s radostí říkat, ţe se jedná o historické, vzhledem datu publikace. Nejprve Vás seznámím s konkrétními publikacemi, které jsem rozšířila o fotografie. Poté začneme s obsahovou analýzou. Kde vybereme kapitolu a budeme srovnávat historickou učebnici se současnou. Je třeba dodrţovat stejnolehlost, pro konkrétní vyhodnocení. Dále výzkum obohatím o tabulkové zpracování, kde bude porovnání mnoţství zajímavých pasáţí, definic, obrázkových doplňků, otázek a úloh. Pomocí počtu jejich aplikací se dopátráme k výsledku, jak je didaktická pomůcka, tedy učebnice přínosná.
59
7.1.
Osa publikací
Tato osa je seřazena seznamem historických knih, které jsme dokázala nashromáţdit.
1874
1894
1904
1922
1934-1946
Fysika ku potřebě příručka pro učitele G. Kobliha, Praha
1947 Fyzika v pokusech ZŠ, stát.pedag.naklad. Praha
Fysika pro vyšší třídy Středních škol, Mareš Praha Fysika pro ústavy učitelské El. Leminger, Praha Fyzika pro dolanské školy Chlapecké i dívčí Stoklas, Praha
Prostorem a časem Učebnice astronomie, Praha
60
Současná publikace
1962-1963
1981
1989
Fyzika 7,8,9. roč. st.pedag.nakladatelství
Fyzika pro 6.A Niţších a pokročilejších
Vachek, Špaček
Praha
Fyzikální kvízy Brtnička, Moskva
1995
Fyzika pro 6. ročník Prometheus
Fyzika kolem nás M.Rojko a kol.
61
1998
7.2.
Představení publikací
1. Publikace: Název: Fyzika pro dočasné školy chlapecké i dívčí Druhé, opravené a rozmnoţené vydání Autor: Eduard Stoklas Nakladatelství: Fr. A. Urbánek (knihkupec) Místo: Praha
Obrázek 11:Fysika pro dočasné školy chlapecké i dívčí
Rok: 1874
2. Publikace Název: Fysika ku potřebě niţších a pokročilejších škol hospodářských Autor: Gustav Kobliha Nakladatelství: Knihkupectví dr. Fr. Bačkovského Místo: Praha
Rok: 1894
Obrázek 12: Fysika ku potřebě niţších a pokročilejších škol hospodářských
3. publikace Název: Fysika pro ústavy učitelské I. Čtvrté vydání Autor: Em. Leminger Nakladatelství: Místo: Praha Rok: 1904 Obrázek 13: Fysika pro ústavy učitelské I.
62
4. publikace Název: Fyzika pro vyšší třídy středních škol, díl 1. Čtvrté, podstatně rozmnoţené vydání Autor: prof. dr. BOH. MAŠEK A KOL. Nakladatel: Jednota ČSL Matematiků a fysiků Místo: Praha Rok. 1922 Obrázek 14: Fyzika pro vyšší třídy středních škol
5. Publikace Název: Prostorem a časem Populární výklad astronomie Autor: Sir James Jeans Nakladatel: Dělnické nakladatelství v Praze Místo: Praha Rok: 1934
Obrázek 15: Prostorem a časem
6. Publikace Název: Fyzika v pokusech ZŠ/ Pokusy z fysiky Příručka pro učitele fysiky Autor:Dr. Emanuel Herolt Nakladatel: Nákladem české grafické unie a.s. Místo: Praha Rok: 1947 Obrázek 16: Fyzika v pokusech
63
7. Publikace A) Název: Fyzika pro 7. ročník Autor: Vachek, Špaček Nakladatel: Státní pedagogické nakladatelství Místo: Praha Rok: 1962 – 1963
Obrázek 17: Fyzika pro 7. ročník, 1962
B) Název: Fyzika pro 8. ročník Autor: Dr. Chytilová, Lehar (stejná řada) C)
Název: Fyzika pro 9. ročník
Obrázek 19: Fyzika pro 8. ročník
Autor: prof. dr. Josef Fuka a Miroslav Voráček Obrázek 18: Fyzika pro 9. ročník
(stejná řada) 8. Publikace Název: Fyzikální kvízy Autor: B. F. Bilimovič přeloţil Prof. RNDr. Miroslav Brdička Nakladatel: Mir, Moskva (1977) Místo: Moskva Rok: 1981
Obrázek 20: Fyzikální kvízy
64
9. Publikace A) Název: Fyzika pro základní školy, 6. ročník, díl A, B Niţších a pokročilejších tříd Autor: Doc. RNDr. Jozef Janovič, CSc., RNDr. Růţena Kolářová, CSc., Alena Černá Nakladatel: SPN
Obrázek 21: Fyzika pro Základní školy
Místo:Praha Rok: 1989 B) Název: Fyzika pro 7. ročník, díl B Autor: RNDr. Eva Procházková, CSc., RNDR Kolářová 10. Publikace Název: Fyzika kolem nás Fyzika 1,2,3,4 pro základní a občanskou školu Autor: M. Rojko a kol. Nakladatel:Scientia Místo: Praha Obrázek 22: Fyzika kolem nás
Rok: 1995
65
11. Publikace Název: Fyzika pro 7. ročník základní školy Autor: Růţena Kolářová, Jiří Bohuněk Nakladatel: Prometheus Místo: Praha Rok: 2003 Obrázek 23: Fyzika pro 7. ročník základní školy
7.3.
Obsahová analýza
Na obsahové analýze budu pracovat s uvedenými materiály. Zásadou obsahové analýzy je, vybrat si společnou kapitolu a tam hledat odpovědi na výzkumné otázky. Avšak se nám můţe stát, ţe některé učebnice jsou tak prastaré, ţe i osnova ročníků se neslučuje s nynějšími, coţ se týká naší situace. V tomto případě se pracuje tak, ţe vyberete dvě daná témata a dle toho rozčleníme učebnice fyziky. Tím se mi sestavily dvě skupiny učebnic, jedna více početná, druhá méně. První téma je Mechanické vlastnosti kapalin, druhé téma je Tíha a rovnováha těles. Jednoduchý postup výzkumu. Nejdříve rozčlením učebnice dle uvedených témat na skupiny. Poté budu srovnávat jednotlivé didaktické prvky historické a současné učebnice. Ze současné učebnice jsem si vybrala právě jako poslední představenou učebnici od Bohuňka pro Základní školy. Poté budu sledovat míru grafické názornosti, pro ţáky jako představivost a paměť důleţitá. Zároveň patří do sloţky porozumění. Budu sledovat míru a pojmové vyjádření v úlohách, jejich početnost pro aplikaci v praxi. Veškerý tento sled zpracuji a porovnám.
7.4.
Kapaliny Kobliha 1894
Tuto kapitolu jsem nazvala kapaliny, jelikoţ (13) se své publikaci právě takto svou kapitolu nazývá. Podkapitolou je Pošinutelnost kapalin. Coţ dnes uţ nevíme, co přesně znamená. Je tedy nejdříve popsat tuto učebnici a představit ji pro porovnatelnost. Učebnice je rozdělena na dvě části, I. Fysika, II. Meteorologie, poté na podkapitoly. Učebnice je stručná v dobrém slova smyslu. Vystihuje z praxe jen to nejdůleţitější, nepřehlcuje ţáky mnoţstevními informacemi, zároveň je plná kreslených obrázků, coţ získává mé sympatie. 66
Obrázky připomínají Verneovky, kdy máte chuť se ponořit do pravé fyziky a stát se malým vědcem a objevitelem jako kapitán Nemo. Kaţdá kapitola má nejdříve motivační část, kdy autor pokládá otázky ţákům k zamyšlení: „Kolikeré skupenství těles rozeznáváme? Která tělesa vyskytují se ve skupenství kapalném? Ze kterých prvků skládá se voda?“ Ţáky pomocí těchto otázek aktivuje a proto, aby je také motivoval pro výuku, autor sám uvedl do motivační části výuky experiment. Tento experiment má demonstrovat rovnováhu kapalin za působení vnějšího tlaku. Kobliha (1894) uvádí: „Vlastnost kapalin, ţe nepřekáţejí tlaku na ně působícímu, nýbrţ jemu se uhýbajíce, na všechny strany stejnoměrně jej přenášejí, nazývá se pošinutelnosti.“ Naproti tomu (14) uvádí: „Působením vnější tlakové síly na povrch kapaliny v uzavřené nádobě vznikne ve všech místech kapaliny stejný tlak. Tento poznatek se podle svého objevitele nazývá Pascalův zákon.“ Pokud se podíváme, jedná se o tentýţ význam, aţ s tím rozdílem, ţe slovo pošinutelnost se dnes uţ nevyuţívá, je nahrazena slovem stlačitelnost. Zároveň tato definice není pojmenována u dřívější publikace jako Pascalův zákon. Bohuněk (2003) tuto kapitolu popisuje jako mechanické vlastnosti kapalin. Oproti Koblihovi je učebnice velice obsahově rozsáhlá, coţ uţ na první dojem působí odpudivě. I proto jsem se v diplomové práci v teoretické části zabývala schopností zaujmout a zapamatovat. Fyzika má tu moc, ţe můţe vyuţít silné stránky a to experimenty. Tyto dvě srovnávané učebnice mají jednu společnou. Pojďme se na ni podívat.
Kapitola Mechanické vlastnosti kapalin začíná podkapitolou, Co uţ víme o kapalinách? Uvádí, ţe kapaliny snadno mění svůj tvar, zároveň tato kapitola obsahuje demonstrativní obrázek, kde popisuje různé hladiny kapaliny vlivem tvaru nádoby. Pod obrázkem se objevuje nezajímavá část, i přestoţe obsahuje důleţité informace. Je to nepřehledné. Na ţáky v 7. ročníku moc textu najednou. V tuto chvíli mají být ţáci 67
motivováni, dostávají hned důleţité informace, které by bylo vhodné například zmínit při demonstrativním experimentu. Podkapitola má tedy důleţité body – ve kterých je shrnutí. Pro mne se jeví zdlouhavé. Tučné písmo zvýrazňuje vlastnosti kapalin. Coţ je podstatné. Následuje vyhrazený prostor pro Otázky a Úkoly. Ţák je jistě rychle přehlédne. Po přečtení jsou některé jen otázky, úlohy k zamyšlení a tři úkoly. Další podkapitolou je „Jak se přenáší tlak v kapalině?“ Úvod začíná otázkou typu:Věděli jste, ţe? Coţ se mi líbí, z didaktického hlediska si autor vzpomněl na motivační část. Poté na tuto otázku odpovídá. Zároveň tato podkapitola obsahuje experimentální úkol, kdy si ţáci vyzkouší, jak ze všech otvorů v láhvi voda stříká všemi směry stejně. Tato metoda je ještě vysvětlena na jednom obrázku a po něm dlouhá diskuze. Z mého hlediska, se mi tato diskuse nezdá být vůbec zajímavá, je nezáţivná a zbytečně moc obsáhlá. Z výsledků pokusů aplikuje Pascalův zákon. Který má barevně a tučným písmem od ostatního textu oddělen. Poté aplikuje jeden expoziční příklad, který uvede jako příklad. Avšak zadání na další příklady nemá, takţe práce na půl. Podkapitola končí otázky a úkoly. Poté začíná Hydraulické zařízení. Tato kapitola nám slouţí jako porovnání, obzvláště jeden motivační příklad, prezentován obrázkem. Proto se budu snaţit další historické učebnice porovnávat v rámci moţností s touto podkapitolou. Bude-li to s jinou, bude přiblíţena kapalinám. Kapitola Hydraulické zařízení začíná motivační otázkou navazující na předchozí učivo Pascalův zákon. Tato otázka hned následující větou je zodpovězena. Coţ činí dva faktory k posouzení. První faktor je, ţe ţák si můţe svoji odpověď okamţitě překontrolovat, zda měl své domněnky správné a zároveň si je ověří experimentem. Coţ je myšleno správně. Druhý faktor je, ţe v případě, kdyby odpověď uvedli na jinou část textu učebnice, nehrozila by ta varianta, ţe si ţák čas na rozmyšlenou nedá, tím se nepodněcuje k přemýšlení. Odpověď má hned na dosah ruky a můţe si ji zodpovědět, aniţ by jí věnoval nějaký čas. Tím se stává efektivní jenom experiment. Tento experiment se mi líbí, jak je zpracovaný. Je u něj napsán konkrétní postup, coţ je pro ţákovskou srozumitelnost postupu důleţité, má podněcující otázky, které nutí ţáky s experimentem manipulovat. Dále úkoly, které si díky experimentu mohou ověřit. Tím, si tedy ţák osvojí princip hydraulického zařízení – jen z povrchu, jak tlak a kapalina společně souvisejí. V této kapitole je vzorová početní úloha se zadáním. Její postup má jasné vysvětlení, avšak musím podotknout, jelikoţ tato učebnice k sobě nemá ţádné sbírky, je jeden příklad opravdu chabý způsob, jak ţáky naučit a osvojit toto učivo. Zvláště, jestliţe jde o fyziku. Na obrazu můţeme říci, ţe v závěru otázek a úkolu obsahuje tři početní 68
úlohy. Postupně text přes tlakovou sílu přechází k poměru jako obsahu průřezu obou pístům a nakonec nákres hydraulického zvedáku, kde je tento vztah znovu uveden. Jako dívka, tedy ţákyně bych nepochopila, ţe to společně souvisí a bohuţel tuto podstatu. Vztah je obohacen o text, avšak celkově učebnice obsahuje tolik textu, ţe věřím, ţe vysvětlení vztahu poměru sil se právě rádoby přehlédne. Bohuněk
(2003):
popisuje nákres: „Všimněte si, ţe malý píst se posunuje po větší dráze neţ velký píst. Abychom
mohli
dostatečně
zvednout velký píst, museli bychom mít stříkačku s menším pístem
mnohem
delší.
V hydraulických zařízeních se místo toho malý píst opakovaně zdvihá a klesá pomocí elektromotoru, viz obrázekč.24. Obrázek 24: Nákres hydraulického zvedáku automobilů, Bohuněk (2003)
Pomocí vhodně volených záklopek (Z1, Z2) se z pomocné nádrţe přičerpává olej.
Tento popis je zapsán k učebnici v poznámce. Pokud učitel ţáka nevyzve k jeho přečtení, tak si jej ani nepovšimne. Zároveň velikost písmu je menší, neţ ostatní text v učebnici. Z didaktického hlediska učebnice ţákům říká, ţe tento pojem není důleţitý. Nákres je hezky informačními dodatky popsán, avšak bez vysvětlení je jeho smysluplnost ztracena. Ta se právě nachází v dodatkovém textu pod čarou a menším písmem. Tím je tedy jeho informativnost zbytečná. Je jasné, ţe ţáka nezaujme. Jeho pozornost bude soustředěna na obrázek, jakmile do pár vteřin nepochopí princip obrázku (ze studií 4s.), ţákův zájem opadá a hledá svůj zájem jinde. Pod obrázkem autor ţáky vyzývá k zamyšlení větou: „Zkuste vysvětlit podle obrázku, jak se pomocí přepouštěcí hadice a ventilu spustí automobil zpět dolů.“ Tato věta má jediné upoutání, a to piktogram. Tato učebnice celkově obsahuje dost piktogramů, coţ mě pomůţe v rozlišení úloh a otázek k zamyšlení. Celkově je však prokázáno, ţe tyto otázky spíše hodně pomáhají ţáky motivovat učitelem, či dovedou osobu/či ţáka přemýšlet o teorii, kterou učebnice či pedagog vysvětluje. Avšak přemíra také 69
nedělá dobrotu. Zvýrazněný text, jako třeba tento, vás přirozeně zaujme. Tohoto vyuţila učebnice aţ v druhém odstavci pod obrázkem, kde se zabývá vyuţíváním hydraulického principu. Toto povaţuji za dobrý počin, jelikoţ na to ţák dobře zareaguje. Tím se dozví nejenom o vyuţití hydraulického zařízení v hydraulických lisech, ale zároveň jak tyto lisy fungují a kde se s nimi mohou setkat. Po této kapitole je shrnutí pomocí otázek a úloh. Tímto kapitola končí Kobliha (1894):
Šíření se tlaku kapalinami: „Co jest pošinutelnost31 kapalin?“ „Nalijme do nádoby M N vody, poloţme na povrch (obr. 25) obou
nádob kaučukovou desku a na ni v nádobě M zase 1kg. Porušenou rovnováhu vyrovnáme ve druhé nádobě závaţím 4 kg; závaţí rovněţ 1kg jiţ nestačí, poněvadţ se tlak v nádobě N zečtyřnásobuje. Působíť v nádobě M na vodní kapku 1 tlak 1 kg. Ta kapka jsouc pošinutelna, tlaku tomu neodporuje, ale přenáší jej na všechny okolní částky, tudíţ také na kupku 2., tak zase na 3. a ta na kapky ostatní. Povrch vody v nádobě N jest čtyřikrát větší, neţli v M, proto jest tam čtvero tak velkých kapek a na kaţdou z nich kapka 3. přenáší celý svůj tlak= 1 kg – tedy tlak 4 kg. Kdyby byl prostor N pětkrát větší prostoru M, zpětinásobil by se; kdyby byl desetkrát větší, zdesateronásobil by se tlak.“ Zde máme moţnost srovnání vysvětlení stejného principu dvěma metodami, odlišné od sebe více jak sto let. Můţeme si povšimnout rozdílnosti tématiky vysvětlení principu. Jedná se o rozdíl týkající se období,
ve
kterém
byla
učebnice
publikována. Zatímco pro naše ţáky je vysvětleno
Obrázek 25: Šíření se tlaku kapalinami
šíření
kapaliny
na
hydraulice, která dříve nebyla. Tady je vysvětlena principem váhy a šíření kapek tlakem a jejich směrem. Je tu názorně vysvětleno, jaký je rozdíl mezi dvěma nádobkami a vlivem na kapaliny uvnitř působící. Tento experiment je hned v úvodu kapitoly, má ţáky motivovat. Obrázek k tomuto experimentu dodává symboly pro jeho porozumění, coţ je klíčové. Formulace pojmů je pro nás v některých případech jiţ zastaralá a některá slova neznáme. Avšak v tehdejší době tomu tak nebylo. 31
Pošinutelnost = vztlačitelnost
70
Dokonce, ač jsem překvapena, má text zvýrazněné kontury pro důleţitost a zapamatování. Tento obsah je k této kapitole stručný. Následující podkapitola se jmenuje Tíţe a nestlačitelnost kapalin. Je velice stručná. Uvádí otázky k zamyšlení, typu:
„Co jest tíţe, co váha? Čím měříme váhu? Jak působí tíţe? Jest voda těţká? Proč myslíte, ţe jest těţká?“
Dále autor Kobliha (1894) pokračuje: „Dokonalými stroji bylo dokázáno, ţe voda i všechny ostatní kapaliny tak málo se dají stlačiti, ţe je lze pro obyčejné potřeby ţivota za úplně nestlačitelné pokládati.“ Zároveň pojednává o úplném vodorovném povrchu. Tato podkapitola navazuje šíření tlaku kapalin a připravuje na spojitost. Pomocí experimentu a obrázků vysvětluje autor principy fyziky spojené s mechanikou kapalin. Například Kobliha k obrázku č.26 říká: „Zde máme čtyři nádobky se společným dnem. Nalitá kapalina jest v nichţ i tehdáţ v rovné výši od země, kdyţ ji nahneme vpravo, vlevo, vpřed nebo vzad. Spojité nádoby mají společné dno. Ve spojitých nádobách jest kapalina rovně vysoko od vodorovného povrchu země.“ Zde vidíme, ţe zajímavou formou ţáky na počátku hodiny učebnice motivuje, zároveň
Obrázek 26: Spojité nádoby
nejenom na konci či na začátku, ale souběţně pomocí jednoduchých, avšak logických otázek pokládá autor otázky, kterými nutí ţáky k zamyšlení. Jako například: „ Proč jest povrch vody rovný? Jsou kapaliny stlačitelný? Ze kterých částí skládá se konev?“ Zároveň po této aplikaci a vysvětlení spojitosti kapalin, autor odkazuje na uţití. Líbí se mi dobový nádech. Uvádí tedy „Parní kotel.“ K němu se taktéţ odkazuje experimentem a vysvětluje princip jeho uţití. Dále navazuje na další uţití, odkazuje se na základní myšlenku vodotrysk. Ten například v dnešních učebnicích vysvětlen není, i kdyţ vodotrysk v dnešní době je stále vyskytující. Opět jej vysvětluje na příkladu uţití, tedy experimentu. Po této podkapitole autor věnuje kapitole tématu Tlak kapalin. Autor se snaţí zaujmout přirozeností vody a země, jak vlastně kapalina funguje, aniţ bychom na ni působili. Uţívá větu: „Voda jest zemí přitahována.“
71
„Čím výše jest kapalina v nádobě, tím větším tlakem na dno působí, neboť svrchnější vrstva kapaliny tlačí svou vahou na vrstvu pod ní leţící, obě tlačí na vrstvu spodnější, a všechny tlačí na dno.“ Toto je věta, kterou i v současné době publikace uţívají. Avšak můţe být jinak napsána. To samé nás můţe potkat i s definicemi a zákony, které dodnes vyučujeme na základních školách. Jako je například Archimédův zákon. Kobliha je zde uvádí v této kapalině aţ po pár experimentech, konkrétně dvou, které vysvětlují, jak kapaliny tlačí také vzhůru tělesa. Proto je například kámen ve vodě lehčí. Kobliha (1894) uvádí Archimédův zákon: „Každé těleso, do kapaliny ponořené, ztrácí ze své váhy tolik, kolik váží tělesem vytlačená kapalina.“ Bohuněk (2003) uvádí Archimédův zákon: „Na těleso ponořené do kapaliny působí svisle vzhůru vztlaková síla. Velikost vztlakové síly Fvz se rovná velikosti gravitační síly Fg působící na kapalinu stejného objemu, jako je objem ponořené části tělesa. Platí
Fvz = Vρkg,
kde V je objem ponořené části tělesa v kapalině o hustotě ρk.“ Jak vidíme, formulace pojmů je velice odlišná. V prvním případě je formulace zákonu velice stručná, výstiţná, jednoduchá. Vzorec však chybí. Početní úlohy uvádí autor v následující kapitole, avšak ţáci nepočítají dle vzorce, ale je odůvodněn logicky a poté početně. Bohuněk má vše v definici obsaţené. Avšak působí dosti zdlouhavě, kdyţ vidíme ve srovnalosti, ţe se dá tento princip říci v jednodušší formě. Formulace pojmu je pro ţáky 7. ročníku dosti kostrbatá, sloţitá. Věřím, ţe tuto definici si ţáci budou muset naučit nazpaměť, aniţ by tomu rozuměli. V této druhé části tímto pojmem kapitola končí.
72
Závěrové hodnocení učebnic Bohuněk a Kobliha Jak vidíme, vzhledem ke stejnému tématu učebnice jsou dosti odlišné. Nebudeme-li brát na jeho český jazyk, je potom formulace pojmů taktéţ odlišná, avšak ne tolik. Jedná se spíše o to, ţe dříve bylo klíčem říci vše jednoduše vč. Formulace výkladu obsahu textu daného téma. Pro stoprocentní odpověď na výzkumnou otázku, zda formulace pojmů a nových výkladů je v současnosti jednodušší, bychom museli mít ţáka, ţe by si například pojmy přečetl a uvedl, co je pro něj jasnější. Avšak jazyk z 19. století bychom museli přepsat na dnešní. Na nás je jen posouzení, dle obsahové analýzy, kde jsme jasně viděli silné rozdíly. Zároveň jsem si dovolila učinit pro srovnání dalších prvků tabulku, kde vidíme, početnost a druh volených didaktických prvků, vloţených do učebnice. Tabulka 1: Obsahová analýza mechanických vlastností kapalin: Kobliha x Bohuněk
Obsahová analýza: Mechanické vlastnosti kapalin Učebnice: Obrázky Úlohy
Kvantitativní Kvalitativní k zamyšlení Běžné
Experiment Početní úloha
Vzorová zadaná
Definice Tázavá slova ve větách:
poznámka:
Jaká byla používána
Kobliha (1894)v[ks] 0 8 4 0 8 1 1 7
Bohuněk (2003) v [ks] 1 3 2 4 3 1 2 1
Proč?, Co? Opakuj!, Čím se liší...?
Zkuste.., Co se stane…?
Definice- byly počítány věty, které byly zpracovány po experimentu, který potvrdil jejich pravdivost. Zároveň se jednalo o zvýrazněnou textovou část.
Tady vidíme, ţe 37% textu učebnice jsou u Koblihy (1894) experimenty, v návaznosti na to jsou definice, které právě na základě experimentů autor uváděl. Za to Bohuněk (2003) rozsah obsahu má viditelně popisu větší, avšak všechny aspekty více pravidelně rozvrţené. Například experimenty tvoří jen 18% textu učebnice fyziky, spíše převládají úlohy, které uvádí na konci kaţdé podkapitoly. Tímto vidíme, ţe Bohuněk ţáky spíše přeúkoluje a tím se ztrácí na motivaci a zájmu. Obrázky jsem rozdělila na kvantitativní a kvalitativní, vzhledem k tomu, ţe Bohuněk vyskytl obrázek některý jen „do počtu“, avšak Kobliha všech 8 měl k popisu látky, či experimentu. Tázavá slova ve větách jsem uvedla jako další didaktický prvek… Slova Proč? Co? Vede ţáky k nutné diskusi, avšak Zkuste, říká autor, pokud to 73
stihnete, či pokud budete chtít, jinak nemusíte. Zároveň se mi od Koblihy líbilo „Opakujte (Archimedův zákon)!“ Tím jasně říká, zapamatujte si.
7.5.
Tlak v kapalinách Vachek, dr. Špaček 1963
Bohuňka(2003) a jeho učebnici jsme uţ porovnali, takţe k němu se vracet nebudeme. V této práci se při srovnávání budu na něj odkazovat. Ano, máme tu i více historické učebnice, které jsem uvedla. Avšak zároveň jsem uvedla, ţe učebnice musíme roztřídit dle obsahu, dle typu atd. Takţe
učebnice
ohledně měření, jsem ještě
odloţila
a
učebnice, které jsou jen sbírky či zase praktika, ty shrnu na konec. Ty jsou pro nás inspirující
a
doplňující, avšak ne hlavní
didaktickou
pomůckou. Nyní
se
stručně podíváme na důleţité
didaktické
Obrázek 27: Kapitola kapalin učebnice Špačka a Vachek
aspekty v učebnici odŠpaček, Vachek (15) učebnice fyziky pro 7. ročník. Jen kdyţ otevřu kníţku, musím říct, ţe mě obklopí nádech chtíče plného bádaní s výsledkem otočit další stránku, abych se dozvěděla, co zajímavého v ní je. Uţ tímto v uvozovkách dávám „první bod“. Je krásně korekturně vypracovaná, plná názorných obrázků. Na text se podíváme. Jelikoţ toto je zatím jen první dojem, viz. obrázek č. 27. Kdyţ jsem si pročetla celou kapitolu, byla věnována kapalinám, tlaku v nich, hydraulickému zařízení, tlak způsobený vahou kapaliny, velikost hydraulického tlaku, spojené nádoby a jejich uţití. Ať jsem se podívala na jakoukoliv podkapitolu, kaţdá byla propracována stejně. V případě obsahové analýzy bych ráda poukázala pro srovnání na pár uvedených struktur definic, které Špaček, Vachek (15) uvádějí:
74
„Tlak přenášený kapalinou je ve všech místech kapaliny stejně veliký a nezávisí na směru.“ Opět nejdříve uvádějí Pascalův zákon, kde ţáky seznámí nejenom jeho postavu, ale i podobu, jelikoţ jedna strana učebnice je mu obrázkem věnována. Poté uvádějí ještě pod touto definicí příklad pro ţáky, pro porozumění: „Hustíme-li vzduch do kopacího míče, nabývá duše kulatého tvaru. Je to proto, ţe vzduch tlačí na všechna místa duše stejně silně.“ Toto se mi jeví pro ţáky jako dobrý příklad, balon v jejich věku vyuţívají o volném času maximálně. Vím, ţe kdyţ nám jej táta nafukoval, přemýšleli jsme obzvláště u fotbalového míče, jak to, ţe z něj není „šíša“. Avšak právě na praxi to jde hezky ukázat a vysvětlit. Další podkapitolou stejně navazuje hydraulicky lis. Pojďme se i na tuto podkapitolu podívat. První na co ţáka zaujme, je vţdy obrázek, aby si ověřil, co ho čeká nového. Tady se v tomto případě jedná o velice jednoduchý
demonstrativní
obrázek.
Co
k němu autor říká? „Na Pascalově zákoně je zaloţen hydraulický lis. Skládá se ze dvou spolu spojených Obrázek 28: Hydraulický lis Vachek a dr. Špaček
válcových
nádob
s různými
průřezy, ve kterých se pohybují písty. Menší
píst má např. průřez 5 cm2 a působí na něj tlaková síla 10 kp. Chceme zjistit, jak velká tlaková síla působí na větší píst o průřezu 25 cm2. Tlaková síla 10 kp, která působí na plochu o obsahu p = F: S = 10kp : 5 cm2 = 2 kp/cm2. Podle Pascalova zákona je tento tlak v celé kapalině stejný ve všech směrech. Protoţe velký píst má obsah 25cm2 a na kaţdý čtverečný centimetr působí síla 2 kp je celková tlaková síla působící na velký píst 50 kp. Sestavme si tyto údaje do tabulky:
Tabulka 2: Hydraulický list, demonstrační úloha, Vachek a Špaček
75
Z tabulky je vidět, ţe pro tlakovou sílu vyvinutou hydraulickým lisem platí: Tlaková síla působící na velký píst je tolikrát větší neţ tlaková síla působící na malý píst, kolikrát je obsah velkého pístu větší neţ obsah malého pístu.“ Díky této citaci můţeme porovnat probranou kapitolu nejenom s Bohuňkem (2003), avšak i s autorem historické učebnice od Koblihy (1894). Opět vidíme, ţe je to principiálně shodné, avšak jinou metodou. Tady autor vysvětlil princip fungování hydrauliky. Současně bych doporučila experiment demonstrovat, jelikoţ v 7. třídě ţák nemá pojem o hodnotě 10 kp, zároveň průřez 5 cm2zná taktéţ jen z učebnic matematiky a fyziky. Tím by ţák dokázal nabýt vědomosti několika smysly a pojmy by zároveň nabyly hodnoty. Avšak toto uţ záleţí na pedagogovi. Jestliţe toto pedagog zastíní, věřím, ţe výklad je pro ţáka v tento moment těţší. Líbí se mi aplikace tabulky. Látku činí přehlednou, konkrétně navádí autor ţáka jakou metodou řešit tuto početní úlohu. Zároveň díky tabulce ţák můţe hned porovnávat a nestane se, ţe zapomene na některou z hodnot. Bohuněk poukazoval hydraulická zařízení v závěru kapitoly, tady hydraulická kapitola propojuje taktéţ s kapalinami. Avšak po této podkapitole je další, která se věnuje jenom Hydraulickým zařízením v technice. Coţ například pro čtenáře, zvláště chlapce je přínosná dvojstránka. Nejenom, věnuje
ţe
se
vysvětlením
principu hydraulických
lisů,
ale
zároveň
poukazuje,
kde
se
s nimi mohou ţáci setkat. Líbí se mi, ţe těch
případů
je
Obrázek 29: Ukázka principu hydraulické brzdy automobilů
opravdu hodně. Jak od potravinářského průmyslu, zvedáků aut, konstrukcí, tak i princip hydraulického lisu mohou vidět u hydraulických brzd automobilů. Coţ zase fyzikálně ukazují na brzdící sílu, čímţ jsou protkané hned dvě fyzikální výuky. Díky tomu ţáci vidí, ţe veškerá tématika je pro praxi důleţitá a vše na sebe navazuje.
76
Další kapitoly věnuje autor Tlaku způsobený vahou kapalin, kde autor popisuje tři principy: 1. „Tlak v klidné kapalině, způsobený její vlastní vahou, se nazývá hydrostatický tlak.“ 2. „Tlak na dno se zvětšuje s hloubkou kapaliny. Je tím větší, čím větší je měrná váha kapaliny.“ 3. „Hydrostatický tlak v kapalině vyvolá tlakovou sílu, která působí kolmo na dno, na stěny, vzhůru i na kteroukoliv plochu uvnitř kapaliny. Čím větší je hloubka kapaliny a čím větší je její měrná váha, tím větší je hydrostatický tlak.“ Všechny tři principy jsou vysvětleny jak experimentem, tak doplněny o demonstrativní obrázek právě jak experimentu, tak i v posledním případě hráze rybníků i přehradní zdi. Zároveň autor poukazuje na případ potápěče, který právě pracuje v těchto těţkých podmínkách. Proto je zapotřebí potápěče opatřit zvláštním pancéřovým skafandrem. Navazuje na to případ Velikosti hydrostatického tlaku, kdy si jej ţáci mohou ověřit výpočtem. Další podkapitola navazuje shodně systematicky na spojené nádoby a jejich uţití. Opět následuje Archimédův zákon: „Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, která se rovná váze kapaliny tělesem vytlačené.“ Opět pro srovnání definice není nijak sloţitá, ţák tu nemá zmíněnou vztlakovou sílu, avšak i přesto definice je jasná. Například já byla vţdy ten typ, který se do ní zamotal, i kdyţ jsem jí chápala. Byla jsem přesvědčena, ţe existuje jen jedna varianta definice, a tu musím umět. Věřím, ţe tato definice je pro ţáky sympatická. Po definici je uvedena motivační vzorová úloha s jejím řešením. Poté následují otázky a úlohy jak k zamyšlení, tak i početní. Následující kapitola vysvětluje plování, vznášení a potápění. Líbí se mi, ţe například potápění je dotčeno poválečnou dobou, kde se praxe znázorňuje na bojových ponorkách. Avšak toto uţ není tématem našeho řešení. Závěrečné hodnocení Z didaktického principu se mi líbilo, ţe autor pro úvod kaţdé kapitoly věnoval motivační sloţku. Ta buď byla splněna příběhem, jako například magdeburské polokoule či experiment, který přiměl ţáky nad probíranou přemýšlet. Zároveň tímto autor splnil princip aktivity. Jestliţe pedagog pracuje s učebnicí jako s didaktickou pomůckou, potom tyto experimenty s ţáky vykoná. Tím si nejenom plní spolupráci v hodinách, ale dochází 77
k porozumění pojmů, tedy toho co se učí. Tím můţeme mluvit o principu uvědomělosti. Mě učebnice a obrázky nadchly, cítila jsem se, jako malé dítě, které si čte dobrodruţné knihy, které ţákům pomáhají rozšiřovat fantazii. Bohuţel některé školství jej naopak ničí. Proto je tu důleţitá sloţka emocionální, coţ tato učebnice plní. Mohu říci kompletně. Vypracovala jsem shrnutí úkolů opět v tabulce. Ve srovnání s dnešní publikací je minimálně tato učebnice dvojnásobně aktivizující ţáka. Text v učebnici není nijak nudný ani zdlouhavý. Vše jednoduchou formou ţákům vysvětlí, tím tedy ctí zlaté pravidlo: Vysvětlit, ukázat, praxe. Pomocí této metody dokáţe tato učebnice cílevědomě uvědomit ţákovy smysly, a to vědomosti, dovednosti a návyky. Jelikoţ ţák kdyţ sám bude někomu něco vysvětlovat, předávat znalosti, ví uţ podvědomě o jeho postupu. Ţák jiţ pochopí, ţe je důleţité učit například své mladší sourozence názornou formou. Věřím, ţe i toto je účelem a dobrým výsledkem kvalitní učebnice. Tabulka 3: Obsahová analýza: Mechanické vlastnosti kapalin Vachek x Bohuněk
Obsahová analýza: Mechanické vlastnosti kapalin Učebnice Obrázky Úlohy
Kvantitativní Kvalitativní k zamyšlení Běžné
Experiment Početní úloha
Vzorová zadaná
Definice Tázavá slova ve větách:
poznámka:
Vachek, dr. Špaček (1963) v [ks] 3 24 6 8 10 4 7 7
Bohuněk (2003) v ks 1 3 2 4 3 1 2 1
Jak, která, vysvětli
Zkuste..., Co se stane…?
Jaká byla používána
Definice- byly počítány věty, které byly zpracovány po experimentu, který potvrdil jejich pravdivost. Zároveň se jednalo o zvýrazněnou texturu.
Dle tabulky vidíme veliký rozdíl obsahu obou výukových učebnic. Nejen, ţe rozdíl je čtyřicet let, ale taktéţ přesahuje rámec našich současných učebnic. Učebnice autora (15) má převáţně z 35% kvalitativních obrázků, coţ je o celých 89% více neţ u autora (14). Toto číslo se nedá přehlédnout. Dále Vachek na druhém místě upřednostňoval experimenty, kterým
78
věnuje publikaci 15%, které se prolínají se zmíněnými obrázky a třetím místě nejčastěji uvádí obecné úlohy. Těm věnoval 12%. Čísla říkají vše.
7.5.1. Pracovní didaktické učební pomůcky Víme, ţe učebnice fyziky jsou nedílnou součástí kaţdého vyučování, a to takovou, ţe i kdyby učitel nebyl v přítomnosti, naopak suplující učitel se má o co opřít. Ověřili jsme si metodiku a systém propracovanosti a návaznosti učebnic. Nová látka, její vysvětlení, ukázka, praxe, prezentace početní úlohy. Opět nová látka, ukázka, praxe, atd. Na to, abychom s ţáky aplikovali, zafixovali postup a pochopení jednotlivých početních úloh nám mohou poskytnout sluţbu jiné didaktické pomůcky. Můţeme je nazvat různě, například cvičební sešity, cvičebnice, praktika, sbírky atd. V našem případě bych ráda uvedla jako příklad dvě publikace, které k tomuto účelu byly sestaveny. Jedná se o Praktikum školních pokusů z fyziky (16) a Fyzikální kvizy (17). V této podkapitole uvedu některé z úloh, které jsou sestaveny pro danou tématiku. Praktikum školních pokusů z fyziky se mi jeví jako výborná didaktická pomůcka pro pedagogy. Jedná se o materiály a prostředky metodických poznámek pro vyučování v hodinách fyziky. Jsou zde uvedené zásady fyzikálního měření, fyzikálních přístrojů a pomůcek. Jaký je mezi nimi rozdíl, zároveň informace o moţnostech sestrojení vlastních přístrojů pro laboratorní práce, jak má být vybavena učebna, zásady práce se rtutí, techniky provedení pokusu, bezpečnostní opatření atd. Obsah slouţí pro sestavení pokusů v hodinách
Obrázek 30: Praktikum školních pokusů z fyziky, Mazáč, Hlavička
fyziky či zájmových krouţků. Jednotlivé kapitoly s experimenty jsou rozděleny dle tématiky, nás se týká Tlak v kapalinách a plynech.V této kapitole je 15 pokusů na toto téma, se kterými můţeme ţáky ohromit a zároveň jim osvětlit tématiku. Vyberu dva pokusu a uvedu.
79
„Princip hydraulického lisu32 Potřeby: Dvě spojené nádoby různého průřezu nebo dvě injekční stříkačky různého průřezů, olej, závaţí.
Obrázek 31: Princip hydraulického lisu
Provedení: Princip hydraulického lisu ukáţeme na spojených nádobách s různými průřezy, ve kterých se pohybují písty (obr. 31). Na pístech jsou upevněny válečky, na které můţeme klást závaţí. Nádoby naplníme olejem, písty dáme do stejné výše a postavíme na ně závaţí; na píst většího průřezu (5) závaţí tolikrát větší, kolikrát je jeho průřez větší neţ průřez (1) malého pístu. Tím dokazujeme, ţe velikost tlakové síly je úměrná obsahu plochy. Pokus lze také provést se dvěma injekčními stříkačkami (různého průřezu) spojenými gumovou hadičkou. Jiné provedení můţeme pomocí dvou plechovek. Na dno plechovky poloţíme nafukovací balónek nebo duši z míče. Vývod balónku prochází postranním otvorem u dna plechovky; připojíme jej ke skleněné trubici svisle postavené, do které foukáme nebo nalijeme vodu. Druhou plechovku nebo dřevěný váleček o málo menším průřezu zasuneme do první plechovky a dáme na něj těţší závaţí. Foukáme-li do balónku nebo nalijeme-li do něho vodu tak, aby její hladina ve svislé trubici byla výše neţ balónek, zvedneme lehce i těţší závaţí. Obdobně můţeme zátkou s trubicí svisle vzhůru zahnutou. Do trubice buď foukáme, nebo nalijeme vodu.“ Jak vidíme, můţeme tento fyzikální pokus porovnat. Naproti fyzikálním učebnicím má tento experiment několik modifikací vzhledem k nevýhodným moţnostem, které mohou nastat, jako například nevybavenost kabinetu či domácí podmínky. Ve všech případech 32
(16), str. 57
80
sledujeme princip hydraulického lisu a jeho demonstrace. V této publikaci se můţeme také dočíst ověření Archimédova zákona pomocí ponořeného tělesa do kapaliny, kdy je zavěšené na pruţině. Další publikace, která slouţila ve výuce jako pomůcka k řešení úloh či experimentů je od (Herolt, 1947), který publikoval knihu Pokusy z fysiky. Tato publikace je staršího modelu učebnic, jedná se o názornou ukázku poválečného období. Kaţdý experiment je doplněn demonstračním obrázkem. Na kaţdou tématiku jsou sestaveny minimálně dva experimenty. Můţeme zde najít i zajímavé experimenty. Rozhodla jsem se uvést jeden: Vodotrysk. Vodotrysk33 „Vodotrysk jest pěkným projevem tlaku v kapalině. Zhotovíme si jej takto: Na 1kg závaţí upevníme 10cm dlouhé dřevo d (obrázek 32), k němu připevníme jeden konec asi 2 m dlouhé gumové hadice H vnitřního průměru 12 mm. Do hadice jest zatknuta korková zátka, jíţ prochází skleněná trubička z kapátka do očí (viz. detail a). Závaţí postavíme do umyvadla do druhého konce hadice zasuneme nálevku N. Lijeme-li do ní vodu, vystřikuje tryskou skoro do stejné výše h s hladinou v nálevce.
Obrázek 32: Hydromechanika: vodotrysk
Delší a pohodlnější činnosti vodotrysku dosáhneme tím, ţe druhý konec hadice zasuneme do 5 l sklenice od okurek a vodotrysk uvedeme v činnost odsáváním v trysce. Hadice moţno téţ nasunout na kohoutek vodovodu. Pozor však na postříkání stropu, zůstanou pak na něm zaţloutlé skvrny! Pokus moţno zpestřit tím, ţe do tryskajícího proudu vody vhodíme malou kuličku z celuloidu nebo z bezové duše o průměru asi 1,5 cm. Kulička počne se na a stoupá. Drţí ji přilnavost vody (obrázek 33).“ Tyto experimenty jsou podstatou kaţdé fyzikální výuky. V případě, ţe je Obrázek 33: Hydromechanika: Vodotrysk
pedagog vypustí z výuky, označila bych to z určitého pohledu za krádeţ. V případě, ţe nemá pedagog inspiraci, jsou tu pak ku potřebě právě uvedené publikace. Ţákům pomáhají z principu aktivity, kdy se jeví spolupráce buď
s pedagogem nebo se skupinou, zároveň se tu projevuje princip uvědomělosti. Uvědomění je 33
(30), str. 38
81
klíčem k úspěchu. K němu nemusí dojít u teoretického výkladu nové látky. Kaţdý ţák má jinou představivost. Schopnost abstrakce se vyvíjí postupně a právě v 6. třídě se jí ţáci učí a snaţí vyuţívat ve svůj prospěch. My, jako pedagogové jim právě v této chvíli pomáháme experimentem, kdy si některé věci a představy osvojí. Pak je mohou pouţít v budoucnu, u jiného experimentu či výkladu stačí jen na něj zpětně odkázat. Zde uţ pracujeme s abstrakcí. Proto je třeba mít pevný základ, jelikoţ představa se tvoří z něčeho, co uţ známe a z něčeho nového. Nyní i my se podíváme na něco nového.
7.6.
Tělesa a jejich měření Bohuněk (2003)
Učebnici Bohuněk známe, nyní se podíváme na učebnici pro 6. ročník ZŠ. Dalším srovnávacím elementem máme učebnici z roku 1904. Vybrala jsem si k porovnání kapitolu o tělesech. Bylo to těţké, jelikoţ kaţdá učebnice má jinou návaznost a jiný obsah. V současné době si řekneme ročník, téma a nemáme problém jej naleznout podle obsahu. Avšak dříve to bylo trochu jinak. My se nyní máme moţnost podívat jak. Vlastnosti látek a těles Jedná se o první setkání ţáků s fyzikou. Tato první kapitola je tou důleţitou, kde velice ţáky do budoucna ovlivní, na jejich chuť se fyzice věnovat. První dojem je důleţitý. V podstatě ţáci nemají představu, co přesně vystihuje. Je třeba ji prezentovat, vysvětlit, ukázat a poté i v praxi vyhledat. První kapitola má podnázev Stavba látek, tělesa a látky. Kapitola začíná rozebíráním obrázku. Na něj je vyobrazena domácnost, kde jedna osoba vaří, druhá sedí u počítače, další si hrají venku před domem. Autor poukazuje na předměty míč, kolo, stůl, hrnec, mléko v krabici. Ptá se: „Můţeme stejným slovem označit i stromy, květiny, psa nebo chlapce a maminku? Ve fyzice pro to všechno uţíváme společný název těleso.“Bohuněk poukazuje, ţe všechny předměty jsou tělesa, která jsou sestavena z látek. Pokládá značné otázky, které mají ţáky přimět k zamyšlení: „V čem se dále liší různá tělesa? V čem se liší mléko v láhvi, propan-butan přicházející do hořáku sporáku a tyčka plotu?“ Poté uvádí definici, která má ţákům objasnit otázky: „Látky mohou být ve třech různých skupenstvích: pevné látky (dřevo, sklo, ţelezo, papír), plynné látky, stručně plyny (propan-butan, zemní plyn, vzduch, oxid uhličitý).“
82
Nyní autor představuje jejich podoby, jelikoţ důleţité si je jak dokázat představit, tak i vybavit v praxi. Uvádí příklady, které děti znají v zimě, venku, v domácnosti jako je například úkol, který jim dal. „Kápněte kapku vody na teplý radiátor nebo na rozpálenou plotýnku. Po chvíli zmizí. Co se s ní stalo? Voda se vypařila. Vodní pára je neviditelný plyn. Co ale pozorujete, kdyţ maminka vaří vodu na čaj? Uveďte vodu v čajové konvici do prudkého varu. Pozorujte, co z ní uniká. Své pozorování můţete zlepšit, kdyţ za konvicí umístíte tmavý plech na pečení. Vidíte jakýsi bílý obláček – mlhu. Ale to není vodní pára. Jsou to drobounké vodní kapičky. Vznikly zkapalněním páry v chladném vzduchu. Při velmi pečlivém pozorování zjistíte, ţe těsně u ústí konvičky mlha není. Je tam neviditelná pára.“ Pomocí tohoto pozorování, mají ţáci moţnost vidět
Obrázek 34: Vodní pára
podobenství hned ve všech třech skupenství. Jelikoţ voda je toho schopna. Po probrání této kapaliny, autor shrnuje důleţité věty, na které klade důraz: „Látky jsou ve skupenství pevném, kapalném nebo plynném. Tělesa mohou být z látek pevných, kapalných nebo plynných.“ Po této kapitole začíná část s opakováním pomocí otázek a úkolů. Je to dosti vysilující, jelikoţ úkoly mají věnovaný prostor celou stránku a půl. Na samostatnou práci toto určitě nebude, avšak pokud si to pedagog rozčlení do určitých částí, je toho poté méně. Otázky a úkoly jsou různorodé, některé dávají za úkol něco vyhledat, uvést, jiné nakreslit do sešitu tabulku a vyplnit ji, dle skupenství. Tento úkol se mi jeví jako správný, jelikoţ ţák se můţe vţdy do sešitu zpětně podívat a ujistit se ve správnosti. Navazující podkapitola zní Vlastnosti pevných, kapalných a plynných látek. Autor se snaţí poukázat na shodu a rozdíl pevných, kapalných a plynných látek. Připravil si několik pozorovacích jevů. Poukazuje na tvar těles. Uvádí příklady, kdy se tělesa projeví pružnost, kdy se plastelína, dokáţe změnit, a tím i její tvárnost. Křída, spadne-li na zem, je křehká. „Zjistili jsme, ţe pevná tělesa nemění snadno svůj tvar.“
83
Navádí ţáky, jak mohou pozorovat další vlastnost těles, a to tvrdost. O té se zmiňuje jen v příkladech a udává případy, jak ji vyzkoušet a ověřit. Ţádné obrázky či Mohsovu stupnici tvrdosti neuvádí. Bohuţel tu má o ní málo, jelikoţ tvrdost je dosti značný důvod například nehod. Uvádí další experiment: „Nalijte do plastové láhve vodu. Jaký má tvar? Nyní láhev trochu nakloňte. Změnila voda svůj tvar? Přelijte vodu do hrnce. Co můţete říci nyní o tvaru vody? Změní se výsledek pokusu, kdyţ pouţijete jinou kapalinu, například mléko?“
Obrázek 35: Kapalina snadno mění svůj tvar
Tímto můţeme říci, ţe kapaliny snadno mění svůj tvar. To stejné můţe ţákům poukázat spojené nádoby, kdy jejich hladiny jsou vodorovné.
Obrázek 36: Spojené nádoby
Autor zmiňuje, kde se této vlastnosti v praxi vyuţívá. Uvádí případ zedníků, kdy „drţí dvě skleněné trubice spojené gumovou hadicí (tzv. hadicová vodováha). Pomocí této vodováhy ověří například, jak vysoko musí být otvory pro okna v různých částech místnosti, aby byly v jedné vodorovné rovině.“ Další vlastnost kapalin, tedy stlačitelnost uvádí na principu 84
injekční stříkačky. Rozdíl podává s otevřeným a uzavřeným otvorem. Tímto buď experimentálně či výkladově ţákům můţe ukázat, jak je stlačitelnost závislá na podmínkách. V případě ucpání kapaliny nelze znatelně stlačit. Na toto téma navazuje plyny a jejich stlačitelnost. Princip vysvětluje stejným způsobem, jen s tím, ţe plyny mají schopnost se rozpínat. Pokládá otázky opět na schopnost ţáků si představit situace, kdy se s plyny setkávají, například kdyţ otevřou novou láhev s minerálkou. Plyny se uvolní. Poté uvádí experiment s hořící špejlí ve sklenici a s oxidem uhličitým. I plyny jsou tekuté. Bezpečnost a upozornění uvádí aţ po experimentu, coţ bych moţná navrhovala přesunout v pár bodech před experimentem. V závěru mají opět shrnutí pár definic, na které zvýrazněnou texturou autoři kladou důraz: „Pevné látky nemění snadno svůj tvar, mohou být křehké, pružné nebo tvárné. Mají různou tvrdost. Kapaliny jsou tekuté. Snadno mění svůj tvar. V klidu je hladina kapaliny v nádobě vždy vodorovná. Kapaliny nelze znatelně stlačit. Plyny jsou tekuté, snadno stlačitelné a rozpínavé.“34 Závěr kapitoly opět končí opakovacími otázkami a úkoly. Shrnutí: Tato kapitola má zapotřebí ţákům předat nejdůleţitější vlastnosti těles, tedy vše, co je kolem nás. Kapitola je právem rozsáhlá, přesto je důleţité správně formulovat věty a jejich rozdělení po kapitolách. Na ţáky 6. ročníku se mi jeví kapitola znatelně rozsáhlá. I pro mne, byl konec zdlouhavý. Je jasné, ţe to není na jednu vyučující hodinu, avšak ţák tímto ztrácí zájem. Ten opět stoupá s aktivitou, tak je zde přiměřena častými výzvami k otázkám a k úlohám. Avšak pokud to pedagog nerozdělí spravedlivě, mohou odpovídat jen určití ţáci, omezený počet a zbytek třídy se nudí. Tím tedy přiměřenost obsahu a metody zvolené sestavení kapitol se mi moc nelíbí. Otázky a úkoly jsou přiměřené věku. Jejich odpovědi jsou dostupné. Kapitola je všestranná, čímţ ţáky probouzí. Princip názornosti v učebnici je vynasnaţen, i kdyţ si myslím, ţe autoři by zvládli vymyslet více experimentů a aktivity v hodinách výuky. Jelikoţ toto téma jde opravdu vyuţít na téma Škola hrou.
34
(31), str. 19
85
7.7.
Tělesa a jejich měření Em. Leminger (1904)
Tato učebnice na vás udělá první dojem, a to dobrý. Je to jiná systematičnost a harmonogram, neţ jsme zvyklí. Zprvopočátku mi právě tato publikace dělala problémy, jak obsahovou analýzu utvořit, aby i tato kniha byla do ní zařazena. Nakonec jsem se s tím poprala a nyní jí tu mám. Bylo jen třeba si uvědomit, o čem tato kniha pojednává a poté najít správný porovnávací exemplář. Budeme se zabývat její první kapitolou, která má největší obsah a zároveň i mě se jeví jako nejvíce zajímavá. Kapitola se nazývá „O tělesech vůbec. O tíţi. Působení sil molekulárných.“ Název je přesný, jen co nám říká. Je to jednoduché, v této kapitole je shrnuto vše, co se těles vůbec týká. V úvodu jsou rozvrţená uţ základní pětice bodů, o přírodě, o sílách, základní věty o co se v zásadách opírají. Například Účinek je s příčinou rovnomocný – struna zaznívá tím silněji, čím mocněji byla drhnuta.“ Tady máme příklad, jak rozeznat základní fyzikální větu, která má zásadu v účinku s rovnocenným výsledkem. Líbí se mi, jelikoţ je tato část úvodu pro pedagoga neţ začne učit, dobrá příprava. První téma, které se nás v kapitole dotkne je Propustnost: Kdyţ si toto řekneme a pak se podíváme na ilustrační obrázek, říkáme si, co to má společného? Avšak upřímně já jsem nadšená. Leminger uvádí: „Kaţdé těleso zaujímá jakýsi prostor; jeho velikostí jest určen objem tělesa. Těleso (rovného třeba objemu) mohou se lišiti podobou čili tvarem t. j. způsobem omezení.“ „Hledíce k rozsahu tělesa rozeznáváme tři rozměry, kolmo na sobě stojící tyto: délku, šířku a výšku. Zákonitou jednotkou měřickou jest metr, t. j. délka rovnající se příbliţně jednomu dílci zemského rovníka na 40 milionů rovných částí rozvrţeného. Z metru vyvořují se pak míry hrubší i jemnější dle soustavy desetinné.“ Tato podkapitola je zaměřena na zákonité měřící jednotky. Uvádí tabulku soustavy, kde názorně převádí jednotky, jak známe. Jediné, co se mi navíc líbí je naznačená délka jednotkové délky, pomocí které ţákům právě tyto míry můţeme názorně vysvětlit. Ţe centimetr je násobek jednotkové míry, metr taktéţ, ale má jinou hodnotu. A právě pomocí zobrazených malých rozdělených krychliček ţák si dokáţe představit rozloţení na celou krychli a jejich hodnotu. Tím si poté také dokáţe představit druhou mocninu jednotky, jelikoţ s názorností to jde lépe a součastné učebnice tuto pomůcku neobsahují. „Na obrázku jest naznačena délka decimetru, na centimetry, z části téţ na milimetry rozděleného.“
Obrázek 37: Naznačení jednotkové soustavy 86
Po této aplikaci názorného jevu, kdy pedagog s ţáky předvede tuto názornou metodiku, jak pochopit jednotky se ţáci obohatí o vyuţití. Coţ nejenom ve výuce fyziky a matematiky, avšak například „pro vyměřování pozemků apod. byl ustanoven ar = 1 dkm2, pro hmoty sypké a tekuté litr = 1 dm3. Z těchto jednotek pak upravují se menší a větší míry opět dle soustavy dekadické a označují se jako při metru.“ Autor zmiňuje další jednotky, které ale nyní ţáka nemají znepokojovat. Je třeba, aby o nich věděl a v jakém případě, je třeba je pouţít. Poté uvádí příklad, aby ţák dokázal vyjádřit převody jednotek pomocí pomůcek viz.obrázek, na papíře s nití a nápadně dalšími pomůckami pro schopnost orientace a pochopení. Další kapitola je neprostupnost. Vlastnost tělesa, která se ne v kaţdé učebnici uvádí, či více vysvětluje. Některé mají jen o této vlastnosti zmínku a tím přípravy a výuky končí. Například Bohuněk (2003) ji neuvádí. K této vlastnosti je věnována dosti obsáhá část, avšak ji není přemíra. Uvádí zde jeden případ, kdy se v praxi ţáci s touto věcí mohou setkat. Jsou zde i zajímavé ilustrační obrázky, které tomu dají nádech bádání a objevování něčeho nového. Nejenom pro chlapce, ale i dívky můţe být tato tématika zajímavá. Leminger (1904) uvádí: „Neprostupnost. Pozorování: Vnoříme-li do nádoby vedou částečně naplněné kámen, vystoupí voda do výše. Zaráţíme-li hřeb do dřeva nebo do zdi, cítíme odpor částic, jeţ musí ustupovati, narazí-li hřeb na tvrdý kámen, ohne se;…“ Těchto několik příkladů uvádí autor pro pochopení reagování hmoty na čin působící z vnější části, například tlak. Uvádí zde pokus: „Přes hořící svíčku, která nesena jsouc korkem plove na vodě, překlop sklenici a zatlač ji pod vodu: svíčka hoří ještě chvíli, neboť voda do sklenice nevnikla, neţ nepatrně. Prostor, který jest vyplněn jistou hmotou, nemůţe býti zaujat tělesem jiným, leda by ona hmota ustoupila. Hmota
jest
neprostupna.“
Ilustrativní
obrázek
znázorňuje princip, který byl demonstrován pokusem. Tento princip se vyuţívá doposud ve vojenském průmyslu, v lodním průmyslu či dalších odvětvích, kde
87
Obrázek 38: Neprostupnost
se vyuţívá potápění. Právě jak je na obrázku, tato vzduchová komora slouţí pro potápěče a jejich moţné ponoření do hloubky bez potíţí. Tím se také kapitola rozvíjí. Zároveň se autor k obrázku č. 38 vyjadřuje způsobem: „Kadluby na litinu musí míti otvory, kterými by vzduch unikati mohl – Zvon potápěcí AB, jehoţ se uţívá zvláště při stavbách pod vodou, při lovu perlovic a korálů apod. jest malá, z pevných stěn kovových zřízená světnice, do níţ potápěčům ustavičně čerstvý vzduch se vtlačuje skrze trubici T, aţ nad hladinou mořskou sahající.35 V novější době odvaţují se potápěči na dno mořské i na delší dobu beze zvonu potápěcího, oděni jsouce nepromokavým, neprodyšně přiléhajícím oblekem ochranným (scafandrem), nesouce si zásobu vzduchu s sebou v torbě. Hlava potápěčova jest chráněna kovovou kuklí, z níţ lze prozírati skrze zasklená okénka.“
Obrázek 39: Hlava potápěčova jest chráněna kovovou kuklí
S tímto se jiţ dnes nesetkáme. Máme moţnost vidět nejen dřívější náročnost jazyka českého, ale i hloubku výuky fyziky. V této publikaci autor dává za náleţitosti jiným principům a tématům, neţ jsme ze současné doby zvyklí. Avšak nechybí tu dynamičnost, nechybí tu pozorování, vysvětlení, experimenty ani ilustrace. Ilustrace jsou kouzelným doplňkem kaţdé historické učebnice. Zároveň stojí za povšimnutí vloţená citace z knihy z roku 1716, kde máme uţ problém ve schopnosti porozumění textu. Didaktické principy, i kdyţ v tehdejší době nebyly pevně dané, můţeme vidět a zároveň si o nich povíme ve shrnutí. Tato kapitola se rozvíjí dále. Další tématika o tělesech je: -
dělitelnost („těleso – kus cukru dělíme na části postupně jemnější“),
-
průlinčitost („Voda prosakuje skrze stěny nádoby hliněné, nepolévané.“),
-
soudružnost („Chceme-li hroudu hlíny rozdrtiti, dřevo přelomiti, kámen osekati, musíme uţiti k tomu jisté síly. Nejmenší částice tělesa jsou vespolek spoutány silou, která odporuje oddělování částic od celku.“),
-
přilnavost („dvě tělesa, těsně se stýkající, lnou k sobě jistou silou, kterář zove nepřilnavostí“)
35
pohyblivost („všecka tělesa jsou pohyblivá“)
Edmund Halley (1716)
88
-
setrvačnost („těleso nemůţe samovolně stavu svého změniti; ani z klidu se vyrušiti, ani v pohybu se zastaviti“)
-
tíže („země všecka tělesa jistou silou přitahuje“)¨
-
váha („Je-li těleso podepřeno nebo zavěšeno, ţe k zemi padati nemůţe, jeví se účinek tíţe tlakem na podporu nebo tahem na závěs“)
-
vzlínavost („v nádobě skleněné vystupuje voda podél stěn poněkud do výše, čímţ se tvoří povrch prohloubený“)
-
pronikání se kapalin a plynů („kapaliny směsitelné pronikají se navzájem (difuse); ony se pronikají i tehdy, jsou-li od sebe odděleny stěnou průlinčitou“) Zde můţeme shledat velké rozhraní učebnice. Kaţdá podkapitolka jeví důleţité
vlastnosti vůči tělesu vůbec. Je třeba některé věci zanedbat, jelikoţ ne všechny učebnice byly přípravou jen pro malé ţáky. Dříve se učebnice nerozlišovaly na ročníky, ale spíše zásadní okruhy. Já toto shledávám jako informace, které je třeba jako náleţitost znám. Ke kaţdému případu je experiment, není jeden ale minimálně dva pro srovnání a dobré pochopení. K poslední tématice, kterou jsem uvedla, avšak nejsou všechny je experiment: „K nádobě z průlinčité hlíny A jest skrze zátku připojena neprodyšně dlouhá trubice, jejíţ dolejší zúţený konec B jest zahnut vzhůru. Pustímeli do báně C, jiţ jsme přes nádobu A překlopili, svítiplyn z plynovodu, začne voda v záhybu trubice obsaţená mocně vytryskovati, jsouc vypuzována plynem do A skrze stěny vnikajícím.“ Máme moţnost shledat poslední experiment k probírané
Obrázek 40: Pronikání se kapalin a plynů
publikaci. Jedná o experiment, který se často nedemonstruje. Tato publikace takových experimentů a ilustračních obrázků je plná. Můţeme se ještě dnes od ní něčeho nového, přitom starého, přiučit.
89
Závěrové hodnocení Bohuněk (2003) a Leminger (1907) V této části máme moţnost zhodnotit obsahovou analýzu dvou odlišných prvků učebnic, které jsou svými vlastnostmi originální. Zatímco jsme viděli v publikaci Bohuněk (2003) systematičnost, postupnou návaznost, logičnost, Leminger (1907) uváděl spíše dynamičnost, názornost, emocionální podkres. Jelikoţ učebnice jsou pro ţáky ZŠ, je třeba je řádně zábavnou formou zaujmout, ale i předat učivo! Při studování této učebnice (18) jsem se opravdu bavila. Můţeme pozorovat efektivnost, jelikoţ souhrnnost kapitol je efektivní – není časově náročný. Názornost maximální, pomocí pozorování, experimentů, velkého mnoţství zábavných ilustračních obrázků a uţití. V této publikaci jsme se dozvěděli zajímavá vyuţití, o kterých se v současných učebnicích nezmiňuje. Měli jsme moţnost shlédnout situace, jak se dříve vypořádávali s potápěním do hloubky. V současné době to uţ vidíme jako samozřejmost, avšak v tehdejší době to byla moderní technika, o které se mluví v učebnici. Podle tabulkové analýzy vidíme největší podíl na experimentech má pubikace Leminger (1904), a to o 80% více, neţ publikace Bohuněk (2003). Zato Bohuněk (2003) vyjímečně svojí ilustrací, a to kvalitativní, dohání historickou učebnici. To je poprvé za celkovou obsahovou analýzu. Můţeme předpokládat, ţe důsledkem je kladen důraz na neznalost a nevědění látky fyziky ţáky 6. ročníku. Jedná se přeci o první látku, která je prostřednictvím pro seznámení ţáků s fyzikou. Avšak je škoda, ţe tato názornost a početnost úloh k zamyšlení autorům statisticky upadá, a to v učebnicích pro vyšší ročníky ( 7. ročník – viz.obsahová analýza). Obsahová analýza: tělesa a vše kolem nich Em. Leminger (1904) v ks 0 10 12 12 19 0 0 14
Bohuněk (2003) v ks 3 11 9 14 2 0 0 7
Vysvětli, Proč?, Jaký je rozdíl?
V čem se liší? Co? Porovnej.
učebnice: Obrázky Úlohy
Kvantitativní Kvalitativní k zamyšlení Běžné
Experiment Početní úloha
Vzorová zadaná
Definice Tázavá slova ve větách:
Jaká byla používána
Tabulka 4: Obsahová analýza Em. Leminger a Bohuněk
90
7.8.
Současná moderní výuka
Doba jde ku předu a moţná jste taktéţ slyšeli jako já, ţe historie se opakuje. Záleţí, z jakého úhlu pohledu se na tento názor podíváme. Můţe to být myšleno na obraz politický, válečný, lidské povahy, ale i pedagogický. Zvláště ve vývoji je třeba neopomenout na tento fakt. Jelikoţ lidská povaha je stále stejná ať se jedná o minulost či současnost. Inovace nás posouvá ku předu, člověk je schopen se vyvíjen aţ několikanásobně. Internet je obdoba, která nám tento vývoj usnadňuje, ale zároveň jej řídí. Dnešní kanál Youtube obsahuje uţ v současné době tisíce videí, která jsou výukovou formou. Lidé mají v sobě přirozeně chuť se učit něčemu novému. Avšak pokud to nepojmeme zajímavou formou, coţ v dnešní době se určité společnosti předhání, upadneme do nevědomí této společnosti. Proto jsou různé výukové formy, které jsou vývojem dnešní společnosti, a ta právě udává směr. V teoretické části jsem se zabývala tématikou počítače ve výuce fyziky. Doba jde tak kupředu, ţe v současné době primárně počítače uţ jsou nahrazeny tablety, kdo ví, co bude za dalších deset let. V praktické části ráda poukáţu na moderní výuku fyziky, jelikoţ při uvedení současné moderní výuky je kompletní sled historického vývoje učebnic. Nejedná se o učebnici pevné vazby, jak jsme doposud analyzovali. Jedná se o výukový program sestavený pro obsluhu počítače do výuky fyziky. Děti je třeba zaujmout, a pokud se jim nebudeme přizpůsobovat, můţeme říci, ţe nás tzv.“ušlapou“. Ţák, tedy dítě, pubescent, chce být stále trendy a cokoliv jeví poněkud jiný směr, neţ je klasický, mají o něj zájem. Pojďme se podívat na to, jaké moţnosti současná výuka nabízí. Vybrala jsem výukový program PACHNER 2005, obsluha pomocí PC. Nabízí výuku fyziky do celé šíře osnovy pro základní školy. Tato kapitola je věnována přehledu a informativnosti a moţnostech současnosti. Vybrala jsem kapitoly věnované kapalinám a plynům, jelikoţ byly náplní obsahové analýzy.
91
Úvodní strana kapitola Kapaliny a plyny:
Obrázek 41: PACHNER 2005
Levý štít nám nabízí výukové kapitoly Dolní lišta nám nabízí moţnosti metody výuky
92
Vybrali jsme kapitolu věnovanou hydraulice. Na obrázku sledujeme, jak brzdová kapalina
Obrázek 42: PACHNER 2005
přenáší tlak od brzdového pedálu k brzdovým čelistem. -
Výukové video pomocí animace vysvětluje princip hydraulické mechaniky. V pozadí máme moţnost vidět sled výukových videí, které PACHNER 2005 nabízí. „Všechny animace obsahují zvukové komentáře, které se uvnitř animací zapínají pomocí ikony reproduktoru.“
-
93
Obrázek 43: Hydraulický lis PACHNER 2005
Malý píst
-
velký píst
Ţák zadá hodnotu síly působící na malý píst, kde pomocí spuštěné animace pozoruje posunutí velkého pístu. Malý píst tlakovou sílou působí dolů a čtyřnásobek působící síly vytlačuje velký píst. Animace znázorňuje hydrostatický tlak. Hydraulické zařízení umoţňuje nejen přenášet tlakovou sílu, ale také ji zvětšit.
Obrázek 44: Hydraulický zvedák, PACHNER 2005
94
Animace Archimédova zákona:
Obrázek 45: Archimedův zákon, PACHNER 2005
Zde ţáci pomocí animace sledují pokus Archimédova zákona -
Pomocí tzv. ponořování mohou kurzorem posunovat nahoru a dolů tělesem, v tomto případě dřevem. Vzhledem k působení Archimédova zákona uvidí, o kolik se vzhledem k tíţi tělesa vytlačila voda. Vytlačenou vodu mohou ţáci pozorovat na měřítku
Shrnutí Tyto animace jsem zavedla pro zajímavou a moderní formu výuky. Výhodu je, jelikoţ je to i audio nahrávka, ţe ţáci při těchto programech se učí fyziku hned několika smysly na jednou. Tím se jejich efekt výuky mnohonásobí. Nevýhodou naopak činí finanční nákladnost pro školu, kdy je zapotřebí mít pro výuku dostatečný počet počítačů k obsluze, projektor a výukové programy, které jsou také finanční nákladem. V případě, ţe škola těchto moţností má, je vhodné prezentace ţákům nejdříve ukázat a dát jim moţnost pomocí těchto animací vypracovat úkoly. Vidím tím zábavu, hru a zároveň výuku. Kapitoly jsou sestaveny dle současných osnov z RVP, samozřejmě jejich sled můţe pedagog upravit při výuce fyziky.
95
8.
Závěr
V úvodu mé práce jste měli moţnost setkat se s mým příběhem k této diplomové práce. Myšlenku nesu od prvního dne, kdy jsme vkročila na půdu pedagogické fakulty. Nyní jsem měla moţnost splnit si sen a udělat pro něj maximum. Kaţdý máme jiné cíle, avšak je třeba si je pevně stanovit a drţet se jich. Ty nám pomohou jít po správné cestě a zdolat překáţky, které se mohou po cestě objevit. Avšak kdyţ se do cíle dostaneme, největší zadostiučinění není výsledek, ale ta cesta. Proto veškerá snaha, kterou jsem věnovala této diplomové práci, nebyla marná. Věřím, ţe výsledky mé práce budou zúročeny pro širší veřejnost. Ještě nyní vzpomínám, jak jsem v autobuse oslovila cizí paní, které muselo být kolem devadesáti let. Při cestě domů jsme si padly do oka a vysvětlila mi, ţe má doma staré učebnice fyziky. A to mi dosti pomohlo a dodnes jsem ji za to vděčná. Panu učiteli Lánskému jsem se zmínila o své práci, kterou bych ráda zrealizovala, avšak tehdy jsem neměla prostředky. Neváhal a nachystal mi sbírku knih, které dnes povaţuji za šperky. Tak tedy, materiály jsem měla. Bylo uţ třeba jen stanovit si cíle a začít. Mým hlavním cílem bylo zjistit, zda byly v 19. - 20. století učebnice přínosnější didaktickou pomůckou pro učitele a ţáky fyziky neţ v současnosti? Dále jsem se ptala, zda dávají současné učebnice fyziky ţákům větší míru porozumění neţ učebnice historické? Je formulace pojmů a výklad nových kapitol v současnosti pro ţáky fyziky náročnější neţ dříve a obsahují současné učebnice fyziky více názorných úloh z praxe neţ historické? Na hlavní otázku nejde odpovědět jednoznačně, jelikoţ odpověď náleţí upřesnit. V případě, ţe se bavíme o literárních publikacích, které jsou dnes nedílnou součástí výuky, pak odpovídám, ţe maximální přínosnost současné učebnice přináší učitelům, avšak ne ţákům! Výsledky jsou jasné. Současné učebnice jsou tolik obsahově náročné, ţe jen učitel, či student (ne ţák) je schopen vybrat podstatná fakta a vypracovat si je. Není v silách ţáka ZŠ zvládnout tuto náročnost. Pokud existuje učitel, který řekne, vypracujte si zápisky dle učebnice. Bohuţel ţák nemá z psychologického i principiálního hlediska schopnost je zpracovat natolik, aby rozuměl obsahu daného textu. Zmiňuji o literární publikace. Přestoţe jsem programovou softwarovou výuku vloţila do své práce jako zajímavost, nakonec bych ráda na ni upozornila. Ano, ona je přínosnější didaktickou pomůckou jak pro učitele a ţáky fyziky v současnosti, neboť splňuje základní didaktické principy. Příkladem je schopnost 96
ţáka vnímat výuku několika smysly najednou, virtuální animace, zvukové stopy, základní pojmy jsou formulovány apod. Na další otázku, tedy zda současné učebnice dávají větší porozumění, neţ současné musím odpovědět ne. I kdyţ některým výkladům nemusíme v současné době rozumět, dříve tomu však bylo jinak. Učebnice z historie jsou vzorovou prací, kterou bychom se měli drţet aţ do současnosti, a to kompletně. Na poslední otázku, zda obsahují současné učebnice fyziky více názorných úloh, odpovídám taktéţ ne. Odpověď si lehce vyvodíme z tabulek, které jsem vypracovala. V některých historických publikacích jsou názorné úlohy aţ ve dvojnásobném počtu oproti současným. Jejich názornost je klíčem k zajímavosti a lákavou formou výuky fyziky. Názorné úlohy jsou doplněny o velice propracované obrázky, které můţeme nazvat krásné obrázkové ilustrace. Ty konkrétně mě okouzlily. Musím říci, ţe jsem se svým výkonem a prací velice spokojena. Dokázala jsem pomocí obsahové analýzy odpovědět na výzkumné otázky, i kdyţ jsem měla obavy. Dokázala jsem splnit cíle, coţ je důleţitou náplní kaţdé didaktické práce. Doporučuji kaţdé základní škole inspirovat se historickými učebnicemi a nebát se experimentů. Jelikoţ během praxe jsem zjistila, ţe ve výuce fyziky nejsou dnes nedílnou součástí jako dříve. Proto berme je na zřetel a inspirujme se. Zároveň doporučuji programovou softwarovou výuku, pomocí, které můţeme doplnit experimenty, jejichţ náplň nemůţeme uskutečnit. Jelikoţ co uţ bylo objeveno, je tu pro nás. Co nebylo, čeká na nás.
97
9.
Citovaná literatura
Knižní publikace:
1. Fenclová, Jitka. Úvod do teorie a metodologie didaktiky fyziky. Praha : Státní pedagogické nakladatelství, 1982. 2. Kašpar, Emil. Didaktika fyziky, obecné otázky. Praha : Státní pedagogické nakladatelství, 1978. str. 7. FY 1/5. 3. Wikipedie - Fyzika. Wikipedie Otevřená encyklopedie. [Online] 11. září 2015. https://cs.wikipedia.org/wiki/Fyzika. 4. Jindřich Bečvář, Ivan Štoll. Archimedes, největší věděc starověku. Brno : JČMF, 2005. ISBN 80-7196-273-2. 5. Malíšek, Vladimír. Co víte o dějinách fyziky. Praha : Horizont Praha, 1986. str. 6. 24841. 6. Tomáš Kasper, Dana Kasperová. Dějiny pedagogiky. Praha : Grada, 2008. ISBN 978-80247-2429-4. 7. Dvořáková, Markéta a kolektiv. Základní učebnice pedagogiky. Pardubice : Grada Praha, 2015. Sv. 1. 978-80-247-5039-2. 8. Štáva, Jan a kolektiv. Vybrané kapitoly z obecné didaktiky. Brno : Pedagogická faktulta MU, 1996. 20-210-2798-3. 9. Reinhaus, David. Techniky učení. Praha : Grada, 2013. 978-80-247-4781-1. 10. Chráska, Miroslav. Úvod do výzkumu v pedagogice. Olomouc : Univerzita Palackého v Olomouci, Pedagogická fakulta, 2003. 80-244-0765-5. 11. Jan Průcha, Jiří Mareš, Eliška Walterová. Pedagogický slovník, 2. rozšířené a přepracované vydání. Praha : Portál, s.r.o., 1998. 80-7178-252-1. 12. Pelikán, Jiří. Základy empirického výzkumu pedagogických jevů. Praha : KAROLINUM, nakladatelství Univerzity Karlovy, 1998. 80-7184-569-8. 13. Kobliha, Gustav. Fysika ku potřebě niţších a pokračovacích škol hospodářských. Praha : Zěmědělský výbor pro království České, komise knihkupectví dr. Fr. Bačkovský , 1894.
14. Bohuněk, Kolářová. Fyzika pro 7. ročník základní školy. místo neznámé : Prometheus, 2003. 80-7196-265-1. 15. Jaroslav Vachek, dr. Miroslav Špaček. Fyzika pro sedmý ročník. Praha : Státní pedagogické nakladatelství, 1963. 16. Jaroslav Mazáč, Alois Hlavička. Praktikum školních pokusů z fyziky, pro studující pedagogických fakult. Praha : Státní pedagogické nakladatelství, 1968. 17. Bilimovič, B. F. Fyzikální kvízy. Moskva : Mir, Moskva, 1981. 18. LEMINGER, EM. Fysika pro ústavy učitelské . Praha : Nakladatel I. L. Kober knihkupectví, 1904. 19. Průcha, Jan. Přehled pedagogiky, Úvod do studia oboru. místo neznámé : Praha Porál. 978-80-262-0872-3. 20. Janiš, Kamil. Obecná didaktika - vybraná témata. Hradec Králové : Univerzita Hradec Králové, 2010. 978-80-7435-047-4. 21. Zormanová, Lucie. Moderní aspekty v pedagogice. Brno : Pedagogická fakulta, MU Brno, 2012. 978-80-210-5980-1. 22. Schmidt, Gerhard. Efektivní myšlení; příručka moderního člověka. Kolín nad Rýnem : REBO pruduction, 2002. 978-80-7234-912-8. 23. Baddeley, Allan. Vaše paměť. místo neznámé : Jota, 1998. 24. Zormanová, Lucie. Obecná didaktika. Praha : Grada, 2014. 978-80-247-4590-9. 25. Janás, Josef. Kapitoly z didaktiky fyziky. Brno : Masarykova univerzita, Pedagogická fakulta, 1996. 80-210-1334-6. 26. Marcela Janíková, Kateřina Vlčková a kol. Výzkum výuky: tematické oblasti, výzkumné přístupy a metody. [editor] Pedagogická fakulta MU CPV. Brno : Paido, Brno 2009, 2009. 978-80-7315-180-5. 27. Gavora, Peter. Úvod do pedagogického výzkumu. Brno : Paido, 2000. 80-85931-79-6. 28. Stokla, Eduard. Fyzika pro dočasné školy chlapecké i dívčí. Praha : Fr. A. Urbánek, 1874. 29. Praktikum školních pokusů z fyziky, pro studující pedagogických fakult. Jaroslav Mazáč, Alois Hlavička. Praha : Státní pedagogické nakladatelství, 1968.
30. Herolt, Dr. Emanuel. Pokusy z fysiky, Příručka pro učitele fysiky. Praha : Náklad České Grafické Unie a.s. , 1947. 31. Růžena Kolářová, Jiří Bohuněk. Fyzika pro 6. ročník základní školy. Praha : Prometheus, 2003. 80-7196_121-3.
Internetový zdroj: 1. Wikipedie - Fyzika. Wikipedie Otevřená encyklopedie. [Online] 11. září 2015. https://cs.wikipedia.org/wiki/Fyzika.
Použitý program: PACHNER – vzdělávací software, Fyzika zajímavě, Kapaliny a plyny, program doplňuje výuku fyziky na ZŠ a SŠ, rok 2005 http://www.pachner.cz/vyukove-programy-95k/fyzika-17k/fyzika-zajimave--kapaliny-a-plyny-283p
Seznam obrázků Obrázek 1 Dle Geschwindera et. al. (1995) ............................................................................. 28 Obrázek 2: Didaktické funkce, Veverková 2002 ..................................................................... 31 Obrázek 3: Typologie učebních pomůcek, Janiš (2010) .......................................................... 32 Obrázek 4: Výukové programy ................................................................................................ 36 Obrázek 5: Dalova pyramida učení, www.spellstudio.cz/co-je-zazitkove-uceni.htm ............. 39 Obrázek 6: Základní kritéria a informace o učení, Schmidt (2002) ......................................... 40 Obrázek 7: Instrukce pro efektivitu harmonogramu, Reinhaus (2013) .................................... 45 Obrázek 8: Křivka zapomínání, Techniky učení (2013) .......................................................... 46 Obrázek 9: Křivka znázorňující výkonnost v závislosti na denní době, Techniky učení (2013) .................................................................................................................................................. 46 Obrázek 10: Schopnost soustředění v čase (Renhaus, 2013) ................................................... 47 Obrázek 11:Fysika pro dočasné školy chlapecké i dívčí.......................................................... 62 Obrázek 12: Fysika ku potřebě niţších a pokročilejších škol hospodářských ......................... 62 Obrázek 13: Fysika pro ústavy učitelské I. .............................................................................. 62 Obrázek 14: Fyzika pro vyšší třídy středních škol ................................................................... 63 Obrázek 15: Prostorem a časem ............................................................................................... 63 Obrázek 16: Fyzika v pokusech ............................................................................................... 63 Obrázek 17: Fyzika pro 7. ročník, 1962 ................................................................................... 64 Obrázek 18: Fyzika pro 9. ročník ............................................................................................. 64 Obrázek 19: Fyzika pro 8. ročník ............................................................................................. 64 Obrázek 20: Fyzikální kvízy .................................................................................................... 64 Obrázek 21: Fyzika pro Základní školy ................................................................................... 65 Obrázek 22: Fyzika kolem nás ................................................................................................. 65 Obrázek 23: Fyzika pro 7. ročník základní školy..................................................................... 66 Obrázek 24: Nákres hydraulického zvedáku automobilů, Bohuněk (2003) ............................ 69 Obrázek 25: Šíření se tlaku kapalinami.................................................................................... 70 Obrázek 26: Spojité nádoby ..................................................................................................... 71 Obrázek 27: Kapitola kapalin učebnice Špačka a Vachek ....................................................... 74 Obrázek 28: Hydraulický lis Vachek a dr. Špaček................................................................... 75 Obrázek 29: Ukázka principu hydraulické brzdy automobilů ................................................. 76 Obrázek 30: Praktikum školních pokusů z fyziky, Mazáč, Hlavička ...................................... 79 Obrázek 31: Princip hydraulického lisu ................................................................................... 80
Obrázek 32: Hydromechanika: vodotrysk................................................................................ 81 Obrázek 33: Hydromechanika: Vodotrysk ............................................................................... 81 Obrázek 34: Vodní pára ........................................................................................................... 83 Obrázek 35: Kapalina snadno mění svůj tvar........................................................................... 84 Obrázek 36: Spojené nádoby.................................................................................................... 84 Obrázek 37: Naznačení jednotkové soustavy........................................................................... 86 Obrázek 38: Neprostupnost ...................................................................................................... 87 Obrázek 39: Hlava potápěčova jest chráněna kovovou kuklí .................................................. 88 Obrázek 40: Pronikání se kapalin a plynů ................................................................................ 89 Obrázek 41: PACHNER 2005.................................................................................................. 92 Obrázek 42: PACHNER 2005.................................................................................................. 93 Obrázek 43: Hydraulický lis PACHNER 2005 ........................................................................ 94 Obrázek 44: Hydraulický zvedák, PACHNER 2005 ............................................................... 94 Obrázek 45: Archimedův zákon, PACHNER 2005 ................................................................. 95
Seznam tabulek Tabulka 1: Obsahová analýza mechanických vlastností kapalin: Kobliha x Bohuněk ............ 73 Tabulka 2: Hydraulický list, demonstrační úloha, Vachek a Špaček ....................................... 75 Tabulka 3: Obsahová analýza: Mechanické vlastnosti kapalin Vachek x Bohuněk ................ 78 Tabulka 4: Obsahová analýza Em. Leminger a Bohuněk ........................................................ 90
